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"La infraestructura hídrica es clave para el desarrollo de las Smart Cities"

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Sobre la Entidad

Bentley Systems
Nuestros productos de modelado de sistemas de agua y aguas residuales han proporcionado a los profesionales de la hidráulica de todo el mundo herramientas avanzadas para planificar, diseñar, mantener y operar infraestructuras hidráulicas.
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Cada año la ciudad de Barcelona organiza uno de los acontecimientos mundiales de referencia para ciudades, el Smart City Expo World Congress, en el que gobiernos y líderes empresariales se unen para acelerar el desarrollo de ciudades inclusivas y sostenibles, y colectivizar la innovación urbana.

La empresa experta en ciudades digitales Bentley Systems, en colaboración con Microsoft, ha participado en este evento mundial para mostrar sus soluciones tecnológicas que ayudan a ciudades y partes interesadas de todo el mundo a convertirse en ciudades digitales inteligentes.

Hemos tenido la ocasión de hablar con tres especialistas en Smart Cities de Bentley Systems: Jerry King, Vicepresidente, Canal Estratégico, Ton De Vries, Director Senior, Desarrollo de Negocio de Ciudades Digitales, y Frank Braunschweig, Director Senior de Producto, Agua y Aguas Residuales, para conocer cómo puede beneficiar la tecnología de los gemelos digitales a la industria del agua, y cuáles son las últimas tendencias en la transformación de las ciudades mediante el uso de tecnologías modernas.

Pregunta: ¿Qué se entiende por una Smart City, y cómo contribuye Bentley Systems al desarrollo de las ciudades digitales?

Ton de Vries: Bentely Systems proporciona soluciones de gemelos digitales para ayudar a las partes interesadas del ámbito urbano a acceder a información de confianza cuando y donde sea necesaria, y utilizar dicha información para conocer a fondo el proyecto. Ayudamos a las ciudades a crear, visualizar y analizar gemelos digitales de toda la ciudad para planificar, gestionar el rendimiento y lograr resiliencia. Un gemelo digital de una ciudad es una representación digital de un activo, un proceso o un sistema físico, así como la información de ingeniería que nos permite conocer y simular su funcionamiento. Un gemelo digital de una ciudad captura todo lo que hay en superficie y en el subsuelo, incluidas calles, vías férreas, edificios, infraestructura hídrica y eléctrica, y mucho más. Se trata de un sistema de sistemas, o como algunos lo llamarían, la interfaz del planeta.

La solución de gemelos digitales para ciudades de Bentley proporciona la infraestructura y las herramientas que los miembros del equipo pueden utilizar para crear, mantener, y tener acceso a un gemelo digital. La solución está basada en estándares abiertos y utiliza datos abiertos y una biblioteca iMOdel.js de código abierto, para que desarrolladores de terceras partes tengan acceso ilimitado y sin restricciones al gemelo digital. La solución permite a las ciudades implicar a las empresas locales y otros interesados en la estrategia digital que es necesaria para llegar a ser una Smart City.

Ton De Vries, Director Senior, Desarrollo de Negocio de Ciudades Digitales en Bentley Systems

P: ¿Por qué ha participado Bentley Systems en el Smart City Expo World Congress?

Ton De Vries: En el Smart City Expo World Congress, Bentley Systems ha presentado las tres áreas principales en las que un gemelo digital puede ayudar a una ciudad a ser inteligente:

  • Planificación y visualización del proyecto: Las ciudades quieren mejorar la planificación urbana con un nivel mayor de detalle y optimizar el rendimiento de los activos existentes. La tecnología basada en la nube permite un desarrollo más rápido, mayor productividad, menores costes, y entornos más seguros para las ciudades. Bentley, trabajando en estrecha colaboración con su socio estratégico Microsoft, proporciona soluciones en Azure, aprovechando el poder de la nube para materializar las ventajas de la información empresarial en tiempo real y la colaboración, con objeto de lograr mayor eficiencia.
  • Participación ciudadana y partes interesadas: Las ciudades quieres implicar a las partes interesadas y al público general para mejorar la comunicación y conocer sus opiniones, desde la fase de planificación hasta la ejecución del proyecto. Al mejorar la participación, es posible cumplir con los compromisos de transparencia.
  • Resiliencia de la infraestructura urbana: Los fenómenos hidrometeorológicos extremos, junto con la rápida urbanización y subestructuras inadecuadas para el drenaje provocan inundaciones, con daños en infraestructuras e impactos sobre la seguridad pública, lo que debilita la economía. La resiliencia a las inundaciones se refiere a cómo una ciudad puede gestionar exhaustivamente los riesgos de inundación para minimizar su impacto y recuperarse de las perturbaciones que provocan.

La solución de Bentley de resiliencia frente a inundaciones para sistemas urbanos, fluviales y costeros proporciona datos exactos y fiables de riesgos y análisis a los organismos implicados en la prevención, respuesta, recuperación y mitigación de inundaciones. Al utilizar gemelos digitales, las ciudades pueden conocer y mitigar los riesgos de inundación mediante una compleja serie de procesos interconectados relacionados con los sistemas urbanos, fluviales y costeros, con el uso de modelos y la simulación de inundaciones.

Al utilizar gemelos digitales, las ciudades pueden conocer y mitigar los riesgos de inundación mediante una compleja serie de procesos interconectados

P: ¿Cómo trabajan juntos Bentley Systems y Microsoft para liderar la iniciativa de ciudades digitales?

Jerry King: Bentley Systems y Microsoft trabajan juntos para llevar muchas de las soluciones de gemelos digitales de Bentley a la nube Azure, por escalabilidad y para ofrecer un entorno 3D de inmersión para la comunicación del proyecto y el desarrollo urbano. Por ejemplo, en Singapur, Bentley ha trabajado con Microsoft para crear un modelo digital de la nueva sede Microsoft APAC, haciendo uso de la tecnología de gemelos digitales de Bentley en Azure junto con información del entorno físico mediante sensores IoT y las experiencias de usuarios finales, que proporciona una única perspectiva de la gran diversidad de datos disponibles.

P: ¿Qué es el servicio OpenFlows WaterOPS de Bentley Systems?

Frank Braunschweig: El OpenFlows WaterOPS de Bentley Systems es una solución de apoyo a la toma de decisiones que permite operaciones y opciones en tiempo real, para el suministro y distribución de agua en ciudades. Integra datos de un sistema SCADA en tiempo real con un modelo hidráulico calibrado; el OpenFlows WaterOPS calcula las condiciones en tiempo real en las redes de agua teniendo en cuenta las condiciones existentes y las proyecciones a futuro. OpenFlows WaterOPS permite a las empresas de servicios de aguas tener de forma instantánea una mejor visibilidad de los datos oscuros entre ubicaciones monitorizadas, predecir el rendimiento futuro, y reaccionar a incidentes y emergencias.

Operadores e ingenieros de operaciones pueden compartir y colaborar con partes interesadas de forma segura, pudiendo evaluar posibles acciones cuando es necesario tomar decisiones rápidamente debido a un incendio, rotura de tubería, avería de una bomba, y otras incidencias que requieren pronta respuesta. Además, el software permite determinar el impacto sobre la red y las consecuencias que dichas incidencias tendrían sobre los usuarios.

OpenFlows WaterOPS permite a las empresas de servicios de aguas tener de forma instantánea una mejor visibilidad de los datos oscuros entre ubicaciones monitorizadas, predecir el rendimiento futuro, y reaccionar a incidentes y emergencias

P: ¿Podría hablarnos sobre el ganador del premio de reconocimiento especial ​Year in Infrastructure 2019 Digital Cities por la creación de gemelos digitales integrales para sistemas hídricos?

Frank Braunschweig: Este año, Águas do Porto (Oporto Water Utility - AdP) ganó el premio de reconocimiento especial Year in Infrastructure 2019 por la creación de gemelos digitales integrales para sistemas hídricos. AdP es responsable de la gestión integrada y sostenible del ciclo urbano del agua en la ciudad de Oporto, incluido el suministro de agua, recogida y tratamiento de aguas residuales, drenaje de aguas pluviales, aguas superficiales y calidad de las aguas de baño costeras. Se trata de una de las mayores empresas del sector del agua en Portugal, con más de 150,000 clientes, que sirve a una población de unas 500,000 personas. Distribuye una media de 45.490 metros cúbicos de agua a la población cada día, y recoge aproximadamente el mismo volumen para su tratamiento.

Debido a la densidad y la complejidad de la infraestructura hidráulica y los recursos hídricos en Oporto, es necesaria una gestión integrada del ciclo urbano del agua, con retos relacionados con la incorporación del gran número de sistemas de la empresa.  Para integrar los datos que se obtienen de forma simultánea a través de un amplio abanico de sistemas y fuentes, repartidos en docenas de sistemas de software individuales, AdP decidió desarrollar la Plataforma tecnológica para la gestión integrada del ciclo urbano del agua H2Porto. El propósito de H2Porto es promover una cultura de innovación y una gestión inteligente para lograr un uso eficiente de los recursos hídricos disponibles. H2Porto integra información mediante sistemas de información geográfica, monitorización de la infraestructura con vídeo, modelización numérica, datos de teledetección, e informes públicos, para lograr los siguientes objetivos: i) integrar toda la información de los diferentes sistemas (suministro, aguas residuales, pluviales, canales naturales, y zonas costeras); ii) homogeneizar todos los datos obtenidos a través de sensores remotos; iii) visualización en tiempo real de todos los datos en paneles de control fáciles de utilizar; iv) integrar modelos numéricos en línea y fuera de línea para todos los sistemas; v) módulos para alertas y avisos automáticos (basados en la adquisición de datos y modelos numéricos); vi) elaboración de informes y extracción de datos; vii) publicación de información seleccionada para el público general.

Con las funcionalidades descritas, la plataforma H2Porto es un gemelo digital integral para sistemas hídricos.

Jerry King, Vicepresidente, Canal Estratégico, Bentley Systems

P: Bentley Systems ha lanzado recientemente sus servicios de gemelos digitales AssetWise Digital Twin Services y OpenUtilities Digital Twin Services. ¿Puede contarnos algo más sobre estos productos?

Jerry King: Los servicios de gemelos digitales AssetWise Digital Twin Services combinan el contexto digital, componentes digitales y una cronología digital para proporcionar una visualización en la que el cliente se ve inmerso, y analítica avanzada, para mejorar el apoyo a las decisiones y el rendimiento de los activos de infraestructura. Para obtener información que tiene un impacto sobre el rendimiento y la fiabilidad de los activos de infraestructura y redes, y poder actuar en consecuencia, los gemelos digitales han de proporcionar datos físicos y de ingeniería en tiempo real y de forma precisa, a lo largo del tiempo, en la práctica en 4D. Mediante la accesibilidad posible con la nube y servicios en Internet, nuestra plataforma de código abierto para visualización en la que el cliente se ve inmerso y la visibilidad de la analítica, los servicios de gemelos digitales AssetWise permiten a los usuarios de AssetWise, así como a nuevos usuarios, ampliar las ventajas de la digitalización de forma integral.

El servicio iTwin Immersive Asset forma parte de los servicios de gemelos digitales AssetWise Digital Twin Services. Permite a los dueños-operadores que utilizan AssetWise alinear los datos de rendimiento de los activos y la analítica de las operaciones en el contexto de un entorno de gemelos digitales interactivo en 4D. El servicio ayuda a hacer la información de ingeniería accesible a un número mayor de usuarios mediante experiencias intuitivas de inmersión para el usuario. El servicio iTwin Immersive Asset muestra los puntos de mayor actividad y los cambios en el estatus de un activo a lo largo del tiempo. De esta forma, tener información más completa y de forma más rápida permite tomar mejores decisiones de manera oportuna, se reducen al mínimo los periodos de inactividad, aumenta la seguridad y el rendimiento de los activos. Sobre la base de iModel.js de Bentley, el servicio iTwin Immersive Asset facilita la integración de datos de ingeniería, realidad, SIG e Internet de las Cosas para crear una experiencia de inmersión en 3D y 4D.

Los servicios de gemelos digitales OpenUtilities Digital Twin Services utilizan gemelos digitales para consolidar, validar, alinear SIG, modelos de la realidad, rendimiento, simulación y otros datos empresariales necesarios para una gestión de activos eficaz, incluidas plantas eléctricas, subestaciones y redes enteras. Las empresas de servicios energéticos se enfrentan a la modernización de infraestructuras envejecidas, junto con nuevos retos con recursos energéticos distribuidos en el margen de la red. Los servicios de gemelos digitales OpenUtilities Digital Twin Services permiten a las organizaciones identificar problemas con la calidad de los datos, visualizarlos en un mapa, y resolver problemas con reglas inteligentes y aprendizaje automático. Los paneles de control predefinidos y ampliables por el usuario y la analítica proporcionan información y visualización para los gemelos digitales OpenUtilities.

P: ¿Cómo puede la tecnología de gemelos digitales ayudar a la industria del agua?

Ton De Vries: Las empresas de servicios de aguas quieren lograr una gestión integrada del ciclo del agua en el contexto de una Smart City. Un gemelo digital unifica los datos de diferentes fuentes, con lo que proporciona una solución para analítica predictiva de las operaciones que ayuda a prever el rendimiento, identificar fallos antes, y prescribir acciones teniendo en cuenta la información sobre los activos.

Frank Braunschweig, Director Senior de Producto, Agua y Aguas Residuales, en Bentley Systems

P: ¿Cómo puede la tecnología ayudar a las ciudades a ser más resilientes frente a inundaciones o sequías?

Frank Braunschweig: Las inundaciones afectan a más personas en todo el mundo que ningún otro desastre natural, con una media de 104.000 millones de dólares en pérdidas cada año a nivel global (según la Oficina de Naciones Unidas para la Reducción del Riesgo de Desastres). Se prevé que dichas pérdidas aumenten como consecuencia del crecimiento económico y el cambio climático.

Las aplicaciones de software innovadoras pueden ayudar a las ciudades a ser más resilientes y ayudar a los planificadores urbanos a tomar decisiones mejor fundamentadas. En el centro de la ciudad de Lisboa, por ejemplo, han tenido lugar inundaciones varias veces en los últimos años. Debido al cambio climático ha subido el nivel del mar y los episodios de precipitaciones de gran intensidad son más frecuentes, con lo que la probabilidad de que se produzcan inundaciones aumenta. La rápida urbanización también ha tenido un impacto en los alrededores de Lisboa, con una mayor superficie impermeable que da lugar a inundaciones más frecuentes aún.  Generalmente, las inundaciones se producen tras precipitaciones intensas en una o varias subcuencas. La infraestructura actual de Lisboa no es suficiente para asegurar un drenaje eficiente durante estos episodios. Por consiguiente, en los últimos años las inundaciones se han convertido en algo recurrente en Lisboa, sobre todo en la zona centro. Entre 1900 y 2006, se produjeron 84 inundaciones en Lisboa, mientras que entre 2008 y 2014, fueron 15 las inundaciones en la ciudad. Más allá de los costes materiales, tienen un impacto sobre la salud y la vida de las personas; a raíz de ello se ha utilizado un enfoque disruptivo, con un Plan director de drenaje urbano para el municipio de Lisboa de 170 millones de euros.

Una posible estrategia para contener y prevenir las inundaciones en la ciudad es construir tanques subterráneos en el centro de Lisboa. Sin embargo, debido al impacto que tendría dicha construcción en el centro histórico, se descartó esa opción. Otra alternativa era desviar parte del caudal desde las zonas de riesgo mediante túneles al estuario del Tajo. Son embargo, era necesario analizar a fondo la viabilidad, eficacia, y ventajas de esta compleja y disruptiva solución de ingeniería antes de su implantación. Para evitar caer, al igual que en el pasado, en un planteamiento de gestión reactivo (construir primero y comprobar las consecuencias luego), en esta ocasión se planteó un enfoque proactivo. La estrategia del gobierno municipal de Lisboa fue hacer uso de la información, conocimientos y tecnología disponibles para elaborar un plan integral y estudiar varios escenarios posibles antes de su implantación. El simulador de inundaciones de última generación de Bentley ha sido un elemento clave para el desarrollo de este enfoque proactivo, ya que permitió realizar modelos exhaustivos de diferentes escenarios.

La infraestructura hídrica es clave para el desarrollo de las Smart Cities

P: ¿Cree que la inversión en infraestructuras hídricas es clave para el desarrollo de Smart Cities? ¿Por qué?

Frank Braunschweig: El ciclo del agua natural y artificial forma parte de toda ciudad, y los retos de la gestión de los recursos hídricos en las ciudades son una cuestión clave para el desarrollo de Smart Cities. Si tenemos en cuenta los ejemplos de Oporto y Lisboa anteriormente descritos, queda claro que las infraestructuras hídricas son clave para el desarrollo de Smart Cities. Es imposible pensar en una ciudad inteligente si no hemos determinado antes cómo suministrar agua segura a sus residentes de forma asequible, cómo recoger las aguas residuales y los residuos, y cómo asegurar el drenaje de las aguas pluviales. Es más, las ciudades también han de decidir cómo garantizar que se cumple la normativa de aguas en el medio natural, incluidas las áreas recreativas. Es decir, por esta razón las infraestructuras hídricas están presentes por doquier en los entornos urbanos y constituyen un elemento clave para el desarrollo de las Smart Cities.

P: ¿Cómo pueden las ciudades priorizar las inversiones en materia de agua para su desarrollo como Smart City?

Frank Braunschweig: Disponer de agua potable limpia y asequible, y servicios adecuados de recogida y tratamiento de aguas residuales es esencial para la salud pública y los residentes de ciudades en todo el mundo lo dan por hecho. Al mismo tiempo, el envejecimiento de las infraestructuras supone nuevos retos a la hora de gestionar y priorizar las inversiones en infraestructuras hídricas. Crear gemelos digitales de las infraestructuras hídricas de una ciudad ayudará a tomar decisiones mejor fundamentadas.

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