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BIONS, una gestión más sostenible e inteligente de la red de agua

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  • BIONS, gestión más sostenible e inteligente red agua
    Plataforma Business Intelligence BIONS.
  • La gestión sostenible del ciclo integral del agua es clave para el futuro del planeta. No se trata solo de servir agua sino de hacerlo de la forma más eficiente posible.
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Frank Zamora
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Sobre la Entidad

ACCIONA
ACCIONA es una empresa líder con capacidad para diseñar, construir y operar plantas de tratamiento de agua potable, depuradoras de aguas residuales, tratamientos terciarios para reutilización y plantas desalinizadoras por ósmosis inversa.

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Las empresas que como ACCIONA se dedican a la gestión del ciclo integral del agua, tienen también la responsabilidad y la obligación de trabajar en esta misma dirección.

Con este firme compromiso en mente, ACCIONA ha puesto en marcha BIONS (Business Intelligence Of Network Solutions), una plataforma de inteligencia de datos (data intelligence) en la nube, que integra varias fuentes para aportar valor-inteligencia al negocio y mejorar la gestión del sistema de abastecimiento de agua a través de la eficiencia hídrica.

Salud de la red.

Una imagen completa del servicio y de la red

BIONS ofrece una visión completa y profunda del servicio y de la red de abastecimiento, y de las condiciones de “salud” de la misma.

La herramienta registra en continuo todos los eventos que acontecen en una red de abastecimiento. Integra varias fuentes de datos: medidores de agua inteligentes a nivel doméstico, sensores DMA, sistemas de gestión de suscriptores e incidentes, niveles de tanques, GIS, datos meteorológicos o variables de calendario. El resultado es una plataforma con interfaz geográfica y móvil, en la que se puede visualizar lo que está ocurriendo en tiempo real en la red de distribución.

Su arquitectura está compuesta de los siguientes módulos: ingesta de datos, cloud gateways, almacenamiento de datos-data lake, gestión de algoritmos y modelos de machine learning y visualización.

Esta información centralizada es posteriormente utilizada para la toma de decisiones, así como la definición de actuaciones estratégicas y prácticas que optimicen el rendimiento de las instalaciones.

ACCIONA ha puesto en marcha BIONS, una plataforma de inteligencia de datos en la nube que mejora la gestión del abastecimiento de agua

BIONS permite detectar, predecir y analizar incidentes de la red de suministro de agua como fugas, roturas, activos defectuosos o problemas de telemetría u operación

Ayuda a entender mejor las operaciones de red, optimizar la planificación de suministro y los niveles de servicio, y de esta manera garantizar el mejor acceso al agua de los ciudadanos.

Uno de los objetivos principales de BIONS es mejorar los tiempos de reacción ante fugas, roturas y fallas de presión en la red de suministro de agua.

Para ello, la plataforma gestiona y muestra toda la información que ayuda a prevenir y evitar cortes de agua importantes, a identificar las causas de las quejas de agua sucia o problemas con el suministro, entre otros. En definitiva, permite identificar fallos en las instalaciones antes de que ocurran.

Por otro lado, BIONS cubre el análisis y gestión de niveles de tanques y depósitos. De esta manera, se puede rastrear el estado de los eventos (presiones, niveles de depósitos, etc.) y anomalías de principio a fin; asegurando un mejor servicio de agua a los abonados y consumidores.

Caudales.

Modelos predictivos

Pero, además, gracias al uso de inteligencia artificial y tecnología de machine learning, BIONS permite ir un paso más allá, anticipando fugas y otras anomalías, prediciendo la demanda a través de la búsqueda de patrones y tendencias, y resolviendo de forma preventiva problemas en el suministro.

Por ejemplo, se puede hacer una predicción de la demanda, en base al cálculo del caudal mínimo nocturno; un análisis del agua no registrada en base a algoritmos de cálculo del balance hídrico por sectores; incluso detectar posibles fraudes-hurtos en la red de agua.

La incorporación de inteligencia artificial permite ir más allá en el análisis y la gestión de los servicios e instalaciones hídricas. Con BIONS, los datos se convierten en conocimiento y acciones futuras, logrando ahorros por la detección temprana de fugas ocultas o subterráneas; mejorando los tiempos de respuesta reactiva a las fugas, roturas e incidentes en la red de suministro de agua, y, en definitiva, garantizando una mayor eficiencia hídrica en el servicio.

Supone un paso del enfoque clásico, centrado en soluciones matemáticas y en la planificación diaria de operaciones, a un nuevo modelo basado en reconocimiento de patrones y aprendizaje automático.

Uno de los objetivos de BIONS es mejorar los tiempos de reacción ante fugas, roturas y fallas de presión en la red de suministro de agua

Ventajas de una red inteligente de agua

Una plataforma como BIONS ofrece indudables ventajas en términos de eficiencia en la operación y mantenimiento de la red, reduciendo los ciclos de reparación y resolución de incidentes.

Es una plataforma multicanal, con capacidad de acceso y operación desde dispositivos móviles, tabletas y ordenadores personales.

Al ser una plataforma en la nube, es totalmente escalable y puede ir creciendo en paralelo a la evolución tecnológica de la red y de los sistemas instalados.

Otro aspecto importante es su flexibilidad, ya que se puede implementar en sistemas con diferentes niveles de desarrollo tecnológico y diferentes sistemas de control y sensorización. La herramienta se adapta a la información existente en cada servicio.

Por otro lado, la integración de la plataforma BIONS con el sistema de geolocalización (GIS), tiene la ventaja de brindar una interfaz de usuario basado en el modelo hidráulico de la red, lo que garantiza una experiencia de uso más ligera y de fácil adopción.

Visualización de datos.

Ciberseguridad

Los proyectos smart water utilizan las tecnologías y herramientas para una gestión del agua más flexible, competitiva y eficiente. Ello obliga a una mayor convergencia entre redes de operación OT, redes IT y la nube para gestionar un volumen cada vez mayor de datos y señales, lo que implica un aumento de los riesgos de seguridad.

La arquitectura de ciberseguridad BIONS garantiza no solo la protección contra posibles ataques de los sistemas de telecontrol de los servicios (seguridad industrial), sino también la seguridad de los datos (industriales y transaccionales), de la red IT y de la plataforma cloud.

Un elemento central es la seguridad de la red OT. Esto incluye la protección de las redes de automatización y control de las instalaciones hídricas contra el acceso no autorizado, así como el control de todas las comunicaciones entre el sistema de telecontrol, la red IT y redes externas, y la nube, incluyendo transmisión de datos cifrados y autenticación de los nodos de comunicaciones.

Con BIONS, los datos se convierten en conocimiento y acciones futuras, logrando ahorros por la detección temprana de fugas

El resultado ha sido la implementación de una serie de elementos, como dispositivos cortafuegos y de filtrado, firewalls industriales, segmentación de la red, perfiles de acceso a sistemas y/o segmentos de red, que garantizan la seguridad contra ataques a la plataforma BIONS.

De la misma manera, se han implementado políticas de tratamiento, validación y flujo de datos, asegurando el cumplimiento de las RGPD, para bloques de información sensible como datos de abonados o de empleados, entre otros.

Los riesgos de ciberseguridad se reducen con éxito teniendo en cuenta los criterios de seguridad desde la fase de diseño de la plataforma mediante la implementación de un concepto de arquitectura de ciberseguridad integral, con la integración de las tecnologías adecuadas y las consecuentes mejoras en los procesos y medidas organizativas, de accesos y roles en los usuarios de los sistemas. Y BIONS es un ejemplo de ello.

Balance hidráulico 

Detección de incidencias

Además, BIONS cuenta con un sistema/servicio de monitorización continua que genera alarmas automáticas ante incidentes o fallos. Tanto en el funcionamiento de la plataforma tecnológica, como posibles errores que puedan producirse en los procesos de carga de datos a la nube, en la ejecución de los modelos o algoritmos de inteligencia artificial, en la integridad de datos en el data lake, etc.; o incidentes y alarmas en la propia operativa del servicio de agua (fugas o incidentes críticos en la red, alarmas por predicción de problemas para satisfacer una demanda, niveles de los depósitos, etc.). 

En todos estos casos, la alarma se muestra en la plataforma y se envía una notificación al responsable de la misma. Para dar respuesta a cualquier incidencia, ACCIONA cuenta con un soporte 24x7 desde el que se toman las acciones correctivas pertinentes. 

Una plataforma como BIONS ofrece indudables ventajas en términos de eficiencia en la operación y mantenimiento de la red

La apuesta de ACCIONA por la tecnología

El proyecto BIONS es una muestra más de la apuesta de ACCIONA por la tecnología como vector de optimización en la gestión de los servicios de abastecimiento de agua.

Durante una primera fase piloto que concluyó en diciembre de 2019, se implementó la plataforma completa BIONS en dos servicios de España: Andratx y Zafra.

Ello ha conllevado la puesta en producción del modelo de integración de las fuentes de datos transaccionales y de los sistemas de telecontrol en el data lake de la plataforma de business intelligence. Además, se han definido y desarrollado los modelos descriptivos y predictivos de inteligencia artificial de operación y gestión de la red y de eficiencia hídrica para la estimación de caudal, detección y predicción de roturas, pérdidas e incidencias en la red y análisis de consumo-facturación del agua.

El objetivo es disponer de BIONS como la plataforma de gestión inteligente de todos los servicios de abastecimiento de ACCIONA

Actualmente ya se han integrado las fuentes transaccionales de todos los servicios de agua en España en el data lake de BIONS y se está llevando a cabo la integración con los sistemas de telecontrol de estos servicios, para luego acometer el despliegue de los modelos de inteligencia artificial de operación y gestión de la red.

El objetivo último es disponer de BIONS como la plataforma de gestión inteligente de todos los servicios de abastecimiento de ACCIONA a nivel nacional e internacional.

La Industria 4.0 es ya una realidad para las empresas de agua. Una revolución que resulta de la digitalización y de la adopción de nuevas tecnologías, que permiten una conectividad mejorada y un mejor acceso a la información, convirtiéndola en conocimiento.

Y es precisamente en este contexto donde se enmarca BIONS, un proyecto tecnológico, pero con una clara vocación de negocio, que busca transformar y mejorar los servicios de abastecimiento de agua.

BIONS no es solo tecnología o digitalización, es una iniciativa que aporta beneficios reales y tangibles al negocio y que, como beneficiario último, redunda en un mejor servicio al ciudadano.

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