Comunicación presentada al I Congreso Ciudades Inteligentes:
Autora
- Sonia Contreras Ruiz de la Prada, Responsable Marketing & Preventa, Sofrel España, SLU
Resumen
Sofrel, fabricante de equipos y softwares para el control y gestión a distancia de instalaciones técnicas ofrece un conjunto de soluciones de Telegestión dedicadas al ciclo integral del agua: redes de agua potable (captación, tratamiento del agua potable, distribución y sectorización), y en redes de saneamiento. En cualquier tipo de instalación infraestructura existe una solución que permite vigilar las instalaciones 24 horas, automatizar los procesos, transmitir las alarmas, obteniendo datos que van a permitir analizar y optimizar el funcionamiento, reduciendo los costes de explotación. La Telegestión constituye una herramienta esencial en la obtención de datos en los proyectos de Smart Cities, como ejemplo en el proyecto Smart Water en Santander, en el que Sofrel colabora como socio tecnológico de FCC Aqualia y el Ayuntamiento, aportando su saber hacer en materia de Telegestión.
Introducción
Existe una relación evidente entre los conceptos de Smart City y Telegestión de redes de agua.
Por un lado, la definición de Smart City o ciudad inteligente, cuyo objetivo principal es que las ciudades sean más sostenibles y que el ciudadano puede interactuar en tiempo real con los elementos urbanos y los diferentes servicios que utiliza en su vida diaria, y tener así una mejor calidad de vida.
Para ello, es necesario que las infraestructuras estén dotadas de las soluciones tecnológicas más avanzadas para facilitar dicha relación, equipos adaptados a cada tipo de instalación, y conectados a instrumentación adecuada, obteniendo y transmitiendo las informaciones de una forma fiable y eficaz. En esta comunicación pondremos un ejemplo real en el que estamos colaborando: el proyecto de Smart Water en la ciudad de Santander, donde la monitorización del ciclo integral del agua es en tiempo real y bidireccional al igual que la interrelación con el ciudadano.
Sofrel, empresa industrial e internacional, especialista en el mercado del agua desde hace más de 40 años, da servicio a diferentes clientes tanto privados como públicos. Su actividad es la Telegestión, es decir la fabricación de productos y softwares dedicados a la vigilancia y el control a distancia de instalaciones.
¿Qué es la Telegestión?
La Telegestión designa el conjunto de productos y sistemas que emplean las tecnologías de la informática y de las comunicaciones con el fin de controlar a distancia instalaciones técnicas geográficamente repartidas o aisladas. Pone a disposición de explotadores y gestores de estas instalaciones un conjunto de herramientas que le permiten:
- Controlar permanentemente el funcionamiento de la instalación
- Avisar automáticamente en caso de avería o incidente
- Telemandar los equipos
- Optimizar el funcionamiento de la instalación
Se distinguen habitualmente varios niveles de funciones en los sistemas de Telegestión:
- Telealarma: La telealarma se caracteriza por la transmisión inmediato de averías con carácter de urgencia o de seguridad (alarmas, fallos de funcionamiento, etc.), a un teléfono o puesto de control.
- Objetivos: Reducción de incidentes, disminución de la duración de las interrupciones del servicio, optimización de los desplazamientos del personal de mantenimiento.
- Telecontrol y Telemando: Permite controlar permanentemente y a distancia el funcionamiento de la instalación y actuar a distancia sobre los equipos controlados: cambiar a distancia consignas, órdenes, parámetros de funcionamiento, etc.
- Objetivos: realizar un diagnóstico a distancia mediante las informaciones recibidas que permiten encontrar mejores soluciones a los problemas, posibilidad de prevenir los incidentes gracias al seguimiento de las medidas (mantenimiento preventivo), mejor seguimiento de funcionamiento de los equipos, etc.
- Automatismo: Permite controlar automáticamente el funcionamiento de las instalaciones ya sea de manera local o remota, lo que nos permitirá un ahorro energético y reducción de costes.
Comunicación entre-estaciones: Permite transmitir informaciones entre estaciones remotas para control y/o mando. - Telegestión: Además de las funciones anteriores, el término Telegestión es el concepto más completo, ya que además permite realizar la adquisición, el archivo y la transmisión de informaciones generales relativas al funcionamiento de la instalación y así conocer los estados actuales (marcha/paro de los equipos, alarmas,…), históricos y balances de medidas (niveles, parámetros ambientales,…), cálculos y contadores (caudales medios, nº de arranques, tiempo de funcionamiento,…). Las informaciones se podrán visualizar de diferentes formas: sinópticos gráficos, curvas, informes Excel, etc.
- Objetivos: seguimiento de explotación, optimización del funcionamiento, mejor rendimiento, ayuda a la gestión al utilizar herramientas informáticas que permiten un tratamiento económico y estadístico de los datos, planificación de mantenimientos, etc.
![elementos principales de una red de Telegestión.](https://static.esmartcity.es/media/2016/12/20150607-congreso-ci-smart-water-1.jpg)
Principio de la Telegestión
En la Figura 1 podemos apreciar los elementos principales en una red de Telegestión. En cada instalación que queremos controlar nos encontraremos con una serie equipos electrónicos de Telegestión (Estaciones remotas o RTU, dataloggers, etc.) que son los encargados de controlar los diferentes elementos de campo que provienen o bien de manera directa mediante señales eléctricas de captadores, contadores, sensores, contactos, etc., o bien mediante otros sistemas de comunicación (conexión serie, módems, etc.).
Las informaciones adquiridas podrán ser transmitidas a diferentes interlocutores, ya sean otros equipos de Telegestión a través de una comunicación entre-estaciones, bien un hacia un Puesto Central o un servidor de alojamiento de datos en la nube.
Existen varios tipos de soportes de transmisión: GPRS, Ethernet, ADSL, Radio, Wifi, etc., y la elección del soporte de transmisión se realiza en base a varios condicionantes:
- Condicionantes técnicos: dependiendo de las características específicas de la instalación (cómo funciona, de las informaciones a controlar, qué puntos deben estar relacionados entre sí) se elegirá el mejor soporte de comunicación.
- Condicionantes geográficos: dependiendo de la localización se deberá elegir el soporte más idóneo.
- Condicionantes económicos: dependiendo del tipo de instalación será más favorable elegir, uno u otro soporte que a medio o largo plazo resulte más económico.
Por otra parte las funciones principales del Puesto Central serán la comunicación a distancia con las estaciones remotas, el archivo centralizado, tratamiento de los datos, visualización de los datos en sinópticos gráficos, curvas, o tablas, acceso Web para otros usuarios a través de Internet, etc.
La telegestión aplicada al ciclo integral del agua
La Telegestión puede cubrir todo el ciclo del agua., gracias a las tecnologías que nos permiten disponer de equipos autónomos en energía. Es decir, que podemos dotar de instrumentación a lugares realmente muy aislados. En la Figura 2, se pueden visualizar algunos elementos presentes en el ciclo integral del agua.
![Ciclo integral del Agua.](https://static.esmartcity.es/media/2016/12/20150607-congreso-ci-smart-water-2.jpg)
¿Qué aporta la Telegestión a una red de agua?
La Telegestión de una red de agua aporta una serie de ventajas y constituye hoy en día una solución flexible y adaptable para reducir costes de explotación y de gestión de las infraestructuras.
En resumen, las principales aportaciones de la Telegestión de una red de agua son:
- Seguridad y fiabilidad en las instalaciones al controlar permanentemente las instalaciones y la red y estar avisados de cualquier anomalía o fallo, pudiendo anticiparse a su deterioro.
- Actuar a distancia sobre los equipos controlados.
- Mejorar la eficiencia energética en las instalaciones automatizando su funcionamiento y así conseguir un triple ahorro energético
- Ahorro directo de energía
- Reducción de los consumos energéticos de los equipos en función del coste de la energía y de las necesidades reales de la instalación
- Ahorro de agua → ahorro de energía
- Reducción de las fugas y del agua no facturada
- Optimización de los rendimientos de las redes
- Reducción de volúmenes bombeados
- Ahorro en la explotación → ahorro de energía
- Gestión óptima de los recursos
- Reducción de los costes de intervención y desplazamiento
- Facilitar el mantenimiento de los equipos
- Reducción de los tiempos de interrupción del servicio
- Reducción de costes al usuario
- Ahorro directo de energía
- Realizar un diagnóstico de las redes, analizando la base de datos que permitirá que los responsables efectúen toma de decisiones correcta en diferentes actuaciones.
- Respetar las normas medioambientales garantizando un tratamiento de depuración continuo, haciendo ciudades más sostenibles y evitar sanciones por parte de la Administración.
- En el ámbito de las aguas residuales, garantizamos un tratamiento de depuración continuo, lo que siempre nos permite verter las aguas tratadas al medio natural.
- Mejorar la calidad de servicio a los usuarios, evitando interrupciones en el servicio, estando informados de diferentes parámetros de la calidad de las aguas, o de cortes en el suministros, o incluso de los consumos que realizan,…
Relación Smart City -Telegestión de redes de agua
Obviamente una ciudad inteligente o Smart no consta únicamente de la Telegestión de redes de agua, pero resulta una herramienta fundamental y complementaria que nos permitirá obtener los datos de dichas infraestructuras.
El conjunto de informaciones que alimentaran las bases de datos de las aplicaciones en una ciudad inteligente, provendrán de sectores muy diferentes, como redes eléctricas, edificios, calles, semáforos, vehículos, y la especialidad de Sofrel: las redes de agua.
Pero si estos datos no son fiables ninguna inversión tendrá sentido
Por eso los equipos que van a comunicar los datos deberán estar adaptados a medio en el que tienen ser instalados, que en el caso de las redes del ciclo integral del agua son lugares húmedos incluso inundables, enterrados con difícil comunicación, en ocasiones alejados cualquier punto de suministro eléctrico, etc. También deben ser equipos adaptados en con funciones específicas para las instalaciones hidráulicas adaptadas.
Todas las ventajas que la Telegestión aporta, explicados en el capítulo anterior, son aplicables por lo tanto a la construcción de una Smart City: eficiencia de los recursos, fiabilidad, inter-conexión, monitorización de la red, respeto por el medio ambiente que provocará la mejora de la calidad del servicio del conjunto de todos los ciudadanos.
Ejemplo práctico: Smart Water en Santander
El caso práctico que queremos presentar, parte de una iniciativa realizada por el Ayuntamiento de Santander y FCC AQUALIA, pionera en el mundo: Smart Water.
El proyecto nace como una experiencia piloto en el barrio de Nueva Montaña, en Santander en el que se ha realizado un despliegue de dispositivos que ha permitido realizar la sensorización de la zona, su supervisión y monitorización. Para ello han contado con diferentes socios tecnológicos: fabricantes de contadores, de instrumentación, de software, sistemas GIS y de equipos de Telegestión, que son de SOFREL.
Resultados obtenidos por parte de FCC Aqualia
El objetivo perseguido es optimizar, adecuada y eficazmente las necesidades de suministro, gestión y optimización de la zona, por medio de:
- Creación de un repositorio de datos
- Programación de un software capaz de procesar la información
- Análisis de la interacción entre los parámetros de funcionamiento de la red hidráulica y el comportamiento simultáneo de los diversos consumos del sector.
- Establecimiento de indicadores de gestión:
- Consumos mínimos nocturnos
- Adecuación de la presión de funcionamiento a las necesidades reales de consumo
- Umbrales de alarmas: al usuario y al servicio
- Informaciones gráficas de interés
- Calidad del agua
Como consecuencia, el servicio de aguas dispone de mayor agilidad ante incidencias y anomalías, mediante la detección y localización en tiempo real de averías, descensos en la presión, consumos anómalos análisis en continuo de parámetros de calidad del agua.
Pero lo más importante para FCC Aqualia es destacar, lo que realmente diferencia y que ha hecho único este proyecto y pionero en el sector del agua, es que a través del smartphone o tableta del usuario, y de una manera intuitiva, se puede acceder a información clave sobre el servicio de abastecimiento y alcantarillado. Esto ha sido posible gracias a la APP (SMART WATER) que FCC Aqualia y el Ayuntamiento de Santander han desarrollado y puede ser descargada en dispositivos Iphone, Ipad o Android.
Gracias a la información proporcionada por los módulos de telelectura instalados en cada uno de los contadores domiciliarios, se disponen de datos del consumo individual con una resolución horaria, por lo que el usuario dispone en su dispositivo de servicios diferenciales que le permitirán conocer de forma interactiva aspectos esenciales del servicio de abastecimiento y alcantarillado de agua.
![Ejemplo pantallas Aplicación AVISOS (bidireccional).](https://static.esmartcity.es/media/2016/12/20150607-congreso-ci-smart-water-3.jpg)
Equipo de Telegestión instalados en Smart Water
En referencia a Telegestión se instalaron equipos en diferentes instalaciones del ciclo integral del agua,
Instalaciones con energía eléctrica: Bombeos, depósitos, etc.
Se instalaron estaciones remotas de telegestión (Gama SOFREL S500), producto dedicado al mercado del Agua. Diseñado para instalarse en lugares aislados (depósitos, bombeos, etc.), con funciones específicas para las instalaciones hidráulicas: modular ya que se adapta a cualquier instalación y con una protección muy elevada contra rayos. Es un producto innovador, fiable y sencillo de utilizar, con alta capacidad y apertura en comunicación con equipos Sofrel u otras marcas de autómatas o scadas. Tiene numerosas funcionalidades tales como la gestión de históricos: datos fechados, informes de funcionamiento. Traslado de alarmas, cálculos: balances, umbrales, periodos, automatización de instalaciones, pantalla gráfica, servidor Web Integrado, con una seguridad de acceso y de funcionamiento, etc.
Instalaciones sin energía eléctrica: arquetas de sectorización, aliviaderos de tormenta, etc.
Se instalaron data loggers (Gama LS/LT), producto específicos para el mercado del Agua, diseñados para instalarse en entonos difíciles: arquetas enterradas inundables, instalaciones de saneamiento,…Son estancos y robustos (IP68), autónomos (pila de litio) y de muy bajo consumo, con una comunicación fiable sin hilos (GSM/GPRS) con antena integrada de altas prestaciones.
En redes de Abastecimiento de agua potable: Sectorización de redes, pilotaje de válvula de regulación de presión, etc.
En redes de saneamiento: Aliviaderos de tormentas, control de un tomamuestras autónomo, control de caudal.
Son productos innovadores, fiables y sencillos de utilizar con numerosas funcionalidades: gestión de históricos: datos fechados, informes de funcionamiento, traslado de alarmas, cálculos: balances, caudal medio, volúmenes, seguridad de acceso y de funcionamiento.
Agradecimientos
Queremos agradecer la colaboración que el Ayuntamiento de Santander y FCC Aqualia han tenido en esta exposición en particular a los señores Leofredo Pellón Sancho (Jefe Dptos. Técnico y Obras. Delegación Resto Norte), Enrique Hernandez Moreno (Dtor. Responsabilidad Corporativa y Sistemas de Gestión) y Emilio Fernández Rodríguez de Liévana (Dtor. Santander).
Nota: Este artículo fue presentado y publicado en el Libro de Comunicaciones del I Congreso Ciudades Inteligentes.