La gestión del agua es un desafío global. Con el aumento de la urbanización, el cambio climático y la escasez hídrica, se hace indispensable encontrar soluciones tecnológicas que optimicen los recursos disponibles. En este contexto, la Inteligencia Artificial (IA) y el Machine Learning (ML) están transformando la operación de las redes de agua, permitiendo una gestión más eficiente, sostenible y económica.
¿Qué son la Inteligencia Artificial (IA) y el Machine Learning (ML)?
Inteligencia Artificial (IA)
La IA es una rama de la informática que permite a las máquinas realizar tareas que tradicionalmente requieren inteligencia humana, como el razonamiento, la toma de decisiones y el aprendizaje. En el ámbito de las redes de agua, la IA juega un papel crucial al procesar grandes volúmenes de datos provenientes de sensores y dispositivos conectados, para identificar patrones, predecir problemas y optimizar la operación.
Aplicaciones principales de la IA en redes de agua:
– Análisis de datos en tiempo real.
– Identificación de patrones anómalos en el sistema.
– Toma de decisiones automatizadas basadas en algoritmos inteligentes.
Machine Learning (ML)
El ML, un subconjunto de la IA, se centra en algoritmos que aprenden de los datos históricos y mejoran su desempeño con el tiempo. En la operación de redes de agua, el ML permite predecir eventos futuros, como la demanda de agua, detectar fugas o identificar problemas antes de que se conviertan en grandes fallas.
Cómo funciona el ML:
- Recopila datos de diversas fuentes (sensores, medidores, sistemas históricos).
- Entrena algoritmos para identificar patrones y correlaciones.
- Realiza predicciones y optimiza procesos en tiempo real.
Aplicaciones de IA y ML en Redes de Agua
Las redes de agua modernas requieren sistemas inteligentes capaces de operar con precisión y adaptarse a condiciones cambiantes. Aquí hay algunas aplicaciones concretas de IA y ML en este ámbito:
1.- Detección Temprana de Fugas
- Los algoritmos de ML analizan datos de presión, flujo y consumo en tiempo real para identificar patrones anómalos que indican fugas.
- Los sensores equipados con IA pueden enviar alertas instantáneas a los operadores, minimizando las pérdidas y reduciendo los costos de reparación.
Beneficios
- Reducción de pérdidas de agua.
- Menor impacto ambiental.
- Ahorro en gastos operativos.
2 Optimización de la Presión en la Red
La IA ajusta la presión de las redes de agua según la demanda, reduciendo el riesgo de roturas y maximizando la eficiencia energética.
Ejemplo: Durante horarios de bajo consumo, la IA puede reducir la presión, disminuyendo el estrés sobre la infraestructura.
3 Predicción de la Demanda de Agua
Los modelos predictivos analizan datos históricos y factores externos como condiciones climáticas, comportamiento de los usuarios y eventos socioeconómicos. Esto permite ajustar la producción y distribución de agua en tiempo real.
Resultado:
- Evitar escasez o excedentes.
- Planificación más eficiente de los recursos.
4 Gestión Inteligente de Activos
El mantenimiento predictivo, basado en IA, permite monitorear equipos y tuberías para anticipar fallas y optimizar los programas de mantenimiento.
Impacto:
- Prolongación de la vida útil de los equipos.
- Reducción de interrupciones en el servicio.
5 Mejora de la Calidad del Agua
Al analizar datos de calidad del agua (pH, turbidez, contaminantes, etc.), la IA puede detectar problemas potenciales y recomendar acciones correctivas inmediatas.
Ejemplos Globales
Es un ejemplo destacado de cómo la inteligencia artificial (IA) y el machine learning están revolucionando la gestión de redes de distribución de agua. Su solución basada en la nube permite a las empresas de suministro monitorear en tiempo real su infraestructura, detectando fugas, roturas y otras anomalías sin necesidad de instalar nuevos sensores.
Gracias al análisis avanzado de datos históricos y en tiempo real, los algoritmos de TaKaDu optimizan la eficiencia operativa, reducen pérdidas de agua y mejoran la sostenibilidad del servicio. Empresas como Aguas Antofagasta en Chile han implementado esta tecnología para gestionar eventos en sus redes, mejorando su capacidad de respuesta y optimizando recursos.
La empresa Gutermann ha desarrollado ZONESCAN AI, un sistema avanzado de detección de fugas que utiliza inteligencia artificial y machine learning para optimizar la gestión de redes de agua. Este dispositivo emplea sensores acústicos inteligentes que registran sonidos en la red de tuberías y los analizan con algoritmos de IA, permitiendo identificar fugas con alta precisión y reducir falsas alarmas.
ZONESCAN AI se integra con la nube mediante tecnología NB-IoT, asegurando una comunicación eficiente y un monitoreo en tiempo real. Su sistema de correlación automática entre sensores mejora la localización exacta de fugas, incluso en casos donde un sensor aislado no detecta anomalías.
Este tipo de innovación demuestra cómo la IA y el machine learning pueden mejorar la eficiencia operativa en la gestión del agua, minimizando pérdidas y contribuyendo a una mayor sostenibilidad en el uso de los recursos hídricos.
Uno de los avances más innovadores en la gestión de redes de agua es VODA, un software basado en inteligencia artificial y machine learning diseñado para predecir con precisión el riesgo de roturas en matrices urbanas. A través del análisis de grandes volúmenes de datos históricos y en tiempo real, VODA evalúa factores clave como la materialidad de la red, antigüedad de las tuberías, densidad poblacional, tipo de superficie y condiciones climáticas, entre muchos otros.
Gracias a su avanzada capacidad de predicción, VODA puede identificar con alta precisión el Top 5 de matrices con mayor riesgo de rotura en los próximos 12 meses. Esto permite a las empresas sanitarias anticiparse a fallas, optimizar la planificación de mantenimiento y renovación de redes, reducir costos operativos y mejorar la eficiencia en la distribución del recurso hídrico.
El Rol de Blass en la Revolución de Redes Inteligentes de Agua
En Blass, entendemos la importancia de integrar tecnologías innovadoras para abordar los desafíos del agua en Chile y el mundo. Nuestra Misión aborda:
- Soluciones completas: Sensores IoT, sistemas de comunicación, software de analítica avanzada y soporte técnico.
- Adaptación personalizada: Acompañamos a nuestros clientes desde la implementación hasta la operación.
- Compromiso ambiental: Todas nuestras soluciones están diseñadas para minimizar el impacto ambiental y optimizar el uso de recursos hídricos.
