Un sistema de gestión inteligente de agua en Madrid permite reducir su consumo hasta un 50%

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  • sistema gestión inteligente agua Madrid permite reducir consumo 50%
  • La tecnología IoT de Libelium permite desarrollar un sistema para monitorizar el caudal de agua, definir patrones de consumo y generar alertas en tiempo real.

Sobre la Entidad

Libelium
La tecnología de Libelium permite desarrollar soluciones inteligentes para Smart Cities y el denominado “Internet de las Cosas” o, lo que es lo mismo, para que las “cosas” puedan comunicarse con Internet.

El suministro de agua y electricidad es una de las principales preocupaciones de la gestión pública municipal. La demanda de estos recursos crece al mismo nivel que el aumenta la población en zonas urbanas, lo que podría provocar problemas de abastecimiento con el paso de los años. Un informe de Technavio afirma que el desarrollo de las tecnologías para la gestión inteligente del agua como el Big Data, la detección y monitorización en tiempo real puede ayudar a ahorrar más de 12.000 millones de dólares anuales a los servicios públicos.


Mapa de la instalación en Madrid

La inversión tecnológica en desarrollos inteligentes vinculados al IoT (Internet of Things) puede mejorar las infraestructuras hidrícas en diferentes áreas como drenaje, suministro de agua, detección de fugas, optimización del rendimiento de la red y gestión de sistemas de información geográfica (SIG).

El proyecto denominado iWesla para la Mejora de la Eficiencia y Seguridad de los Sistemas Agua en Superficies Habitables, es una iniciativa de CPSE Labs que se enmarca dentro del programa de investigación y desarrollo Horizon 2020. El consorcio está formado por A-CING, Indra, Novelti y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM).

Los miembros del consorcio eligieron para el proyecto iWesla la tecnología de Libelium de redes de sensores inalámbricas basadas en la Plataforma Waspmote. Su modularidad y escalibilidad fueron los factores por los que apostó A-CING (Aqua-Consult Ingenieros), una empresa de consultoría e ingeniería especializada en proyectos de gestión de agua cuyas soluciones medioambientales se basan en las tecnologías de la información y comunicación utilizando comunicaciones inalámbricas.

Un sistema seguro y eficiente de gestión de agua en superficies habitables

El prototipo de esta solución fue probado, primero, en el Campus de la UPM y posteriormente, en dos localizaciones piloto facilitadas por el Ayuntamiento de Rivas-Vaciamadrid (Madrid): un colegio de educación primaria y un centro deportivo.


Sistema de gestión de agua inteligente desarrollado en una escuela en Madrid


El objetivo de este proyecto de gestión inteligente de agua consiste en desarrollar un sistema ciberfísico (CPS) de la demanda para optimizar el consumo de agua y garantizar la seguridad del sistema en superficies habitables. Esta solución incluye:

  • Caudalímetros de gran precisión que miden el flujo de agua en la principal tubería de suministro para proporcionar datos de flujo de agua en tiempo real. 
  • Válvulas eléctricas basadas en solenoides para controlar el paso en el suministro de agua
  • La plataforma de sensores Waspmote OEM para recoger información y el router Meshlium Gateway para almacenar y transmitir los datos.
  • La plataforma FEEP IoT & Big Data Sofia2 que recibe los datos de los sensores, los almacena y analiza en tiempo real extrayendo conclusiones sobre el comportamiento de la demanda. Basándose en esta información, la plataforma Sofia2 también puede enviar órdenes a los actuadores, modificando su operación de acuerdo a un sistema de alertas y reglas definidas.
  • Los datos de consumo se analizan mediante un sistema que detecta patrones de comportamiento a partir de los datos individuales derivados del consumo de agua por uso de electrodomésticos, para higiene personal o riego de zonas verdes.
  • Además, la aplicación Web A-CING permite visualizar la información procesada y que los usuarios puedan interactuar con la Plataforma FEEP IoT & Big Data Sofia2 mediante una aplicación de conocimiento del consumo desarrollada por A-CING que informa a los usuarios sobre sus hábitos de consumo.

Diagrama de la implementación de iWesla

La comunicación entre las plataformas de sensores y Meshlium se lleva a cabo a través del protocolo de comunicación 3G. De esta forma, el IoT Gateway recopila los datos y los envía a la Plataforma FEEP IoT & Big Data Sofia2 mediante conexión Ethernet. El servicio de analítica Novelti procesa la información obtenida sobre el consumo de agua recogida por la Plataforma FEEP IoT & Big Data basada en la aplicación Sofia2, que devuelve de manera desagregada los datos de consumo de agua tomados en cada punto de consumo del edificio. La información, una vez procesada, se puede visualizar en una aplicación web diseñada por A-CING.

Reducción de costes cercana al 50%

La detección de consumos anormales de agua que incluye esta solución de gestión eficiente podría ayudar a ahorrar el 50% del consumo de agua en superficies habitables. Cuando el sistema detecta una fuga, avisa al usuario mediante una alarma permitiéndoles que actúe sobre la válvula eléctrica que cierra el flujo de agua. Con ello no solo se reduce el consumo de agua sino que también se evitan los posibles daños provocados por fugas o grifos abiertos.


Plataforma iWesla de visualización de datos


Uno de los principales retos a superar en la implementación del sistema fue la discriminación de los diferentes tipos de consumo de agua en base a los datos obtenidos de la tubería principal del suministro de agua. De esta manera, se pueden conocer algunas rutinas de consumo como el número de veces que los usuarios tiran de la cadena del WC, se duchan o utilizan el lavavajillas. Además, se ha desarrollado una aplicación de concienciación del consumo de agua para informar a los usuarios sobre sus hábitos para sensibilizarlos y orientarlos hacia un consumo responsable.


Plataforma FEEP IoT & Big Data Sofia2


La implementación de redes de sensores inalámbricas para conseguir una gestión inteligente en cualquier infraestructura es uno de los objetivos más importantes para las autoridades públicas y gestores de grandes edificios. La optimización del uso del agua y el rendimiento de la red de suministro permiten reducir el gasto en recursos así como la factura del agua en cualquier organización o vivienda.


Escuela pública de primaria donde el proyecto iWesla ha sido implementado


El actual ratio de crecimiento poblacional en las ciudades unido a los efectos que el cambio climático está provocando requiere de una optimización del gasto de recursos naturales. La gestión inteligente de consumo de agua en ciudades inteligentes implica el compromiso y participación global, desde los servicios hídricos al lado de la demanda los usuarios finales como ciudadanos, ayuntamientos o personal de mantenimiento de edificios.

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