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Inteligencia artificial: ahorrar agua de manera inteligente

VA SYD, una empresa de suministro agua sueca, redujo el agua no contabilizada del 10 % a menos del 8 % mediante el uso un sistema de detección de fugas basado en IA que identifica fugas de tan solo 0.5 litros por segundo. La solución ahora se está expandiendo a través de su red y de otros municipios suecos.

En VA SYD, nos regimos por dos principios generales: uno es que, aunque la escasez de agua no sea un problema en Suecia en sí mismo, desperdiciar agua simplemente no parece correcto. El otro es, cuando se trata de nuevas tecnologías, comenzar poco a poco, probar cosas y aprender de los fracasos para garantizar el éxito a mayor escala. El primer principio fue la motivación para establecer un sistema de detección de fugas. Y el segundo principio definió el enfoque; establecer una prueba de concepto en una sección relativamente pequeña del sistema con 5,000 consumidores.

Pequeñas fugas con gran impacto

Con sede en Malmø, el proveedor sueco de agua VA SYD opera un total de aproximadamente 5,000 kilómetros de tuberías, 2,000 kilómetros de las cuales son para agua potable. La identificación de fugas es una tarea compleja. “Hasta hace muy poco, solo podíamos detectar las fugas más grandes que provocaban interrupciones en el servicio. De hecho, son las fugas más pequeñas y lentas, a menudo en pequeñas tuberías de servicio, las que son responsables de la mayor parte del agua no contabilizada”, señala Simon Granath, ingeniero de desarrollo de VA SYD.

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Mejor servicio de atención al cliente

Otro aspecto es mejorar el servicio de atención a los clientes. “Tenemos que mantener muchas tuberías en un área grande y queríamos mejorar nuestra capacidad para detectar fugas a través de zonas de medición inteligentes. Para este propósito, nos propusimos encontrar una solución basada en IA”, recuerda Simon Granath.

VA SYD evaluó varios sistemas. En última instancia, la solución tendría que hacer un uso óptimo de los caudalímetros y medidores inteligentes disponibles en el área que se había elegido para la prueba de concepto. El detector de fugas SIWA cumplió todos los requisitos. Esta solución inteligente utiliza un algoritmo basado en IA para identificar y clasificar anomalías en la red de tuberías. Para funcionar de manera confiable, el detector de fugas SIWA se “entrena” primero con datos históricos de flujo y presión, de modo que aprenda a distinguir las anomalías de funcionamiento regular y asignar la causa correcta a cada anomalía.

La colaboración conduce a una solución óptima de IA

“Pero cuando se trataba del concepto de implementación, nos topamos con algunos obstáculos. Necesitábamos encontrar una manera de utilizar la detección de fugas basada en IA en una configuración local en lugar de en un entorno de nube”, dice Simon Granath. Siemens también nos pudo ofrecer una solución para este requisito. Y continúa: “Tuvimos algunas conversaciones en profundidad con Siemens y nuestros departamentos de TI y OT acerca del mejor enfoque para instalar la solución del detector de fugas SIWA en nuestros propios centros de datos. Que yo sepa, esta es la primera vez que se hace algo así en el sector del agua sueco, y logramos llevar a cabo el trabajo gracias, sobre todo, al apoyo y a la experiencia de Siemens.

Enfoque de simulación para datos mejorados

El siguiente paso fue refinar los modelos hidráulicos para las tuberías y vincular los datos de los sistemas de medición y las estaciones de bombeo con el detector de fugas SIWA mediante el uso de OPC UA. VA SYD estaba lista para realizar las primeras pruebas. Simon Granath explica: “Usamos el sistema para simular diferentes fugas y, luego, evaluamos los datos. Pudimos detectar fugas de tan solo 0,5 litros por segundo, lo cual fue muy impresionante y supuso una gran mejora con respecto a la solución anterior, que no proporcionaba ningún medio para detectar fugas pequeñas”. Por lo tanto, el agua no contabilizada en la red de agua potable de VA SYD pudo bajarse del 10 por ciento al 8 por ciento.

Los ahorros hablan por la solución

Con la prueba de concepto en sus etapas finales, VA SYD también trabaja para ampliar la solución a otras partes de la red. Por ejemplo, la ciudad de Lund, donde VA SYD está instalando caudalímetros adicionales para proporcionar más datos de la red de tuberías. Además, en VA SYD, el proyecto fue ampliamente reconocido como una de las mejores prácticas en Suecia, lo que ha llevado a otros municipios a adoptar la misma solución para la distribución de agua en sus respectivas áreas. Un ejemplo es la empresa de servicio de agua potable y aguas residuales del noroeste de Skåne NSVA, situada en el suroeste del país. NSVA se beneficia de la experiencia del ingeniero de desarrollo Victor Pelin, quien anteriormente trabajó junto a Simon Granath para implementar la detección de fugas en VA SYD.

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Simon Granath (izquierda), ingeniero de desarrollo en VA SYD, y Victor Pelin (derecha), ingeniero de desarrollo en NSVA: “Queremos estar a la altura de los mejores. Para eso, neecsitamos soluciones basadas en IA como el detector de fugas SIWA”.

Más allá de los beneficios económicos, el detector de fugas SIWA ya ha ayudado a VA SYD a dar los siguientes pasos hacia otro objetivo ambicioso: para 2030, la empresa quiere convertirse en una empresa de servicios de agua climáticamente neutra y eficiente desde el punto de vista energético, sin interrupciones no planificadas del servicio.

VA SYD va por buen camino, con un índice actual de 8 % de agua no contabilizada. “Realmente queremos superar ese valor. Hay municipios que logran cifras mucho más bajas y queremos ser capaces de estar a la altura de los mejores”, dice Simon Granath. Y para cumplir con ese objetivo, no hay forma de evitar la detección inteligente de fugas y las soluciones basadas en IA como el detector de fugas SIWA.

Mayo de 2021; actualizado en febrero de 2024
Contacto: Peder Welin
Equipo editorial: historias del sector

Detector de fugas SIWA

El detector de fugas SIWA es una de las aplicaciones de agua de Siemens (SIWA) específicamente desarrollada para la industria del agua y las aguas residuales. Esta solución inteligente utiliza un algoritmo basado en IA para identificar y clasificar anomalías en la red de tuberías. Para funcionar de manera confiable, el detector de fugas SIWA se “entrena” primo con datos históricos de flujo y presión, de modo que aprenda a distinguir las anomalías de la operación regular y asignar la causa correcta a cada anomalía.

VA SYD

VA SYD es una de las empresas de servicios públicos más grandes de Suecia, que realiza importantes inversiones en el tratamiento sostenible del agua y de las aguas residuales, y promueve soluciones ambientalmente inteligentes en la construcción comunitaria. La empresa suministra agua potable a más de 546,000 clientes en las regiones cercanas a Lund y Malmö en el sur de Suecia.