EDAR 4.0 lleva la cuarta revolución industrial a las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales

Ibermática Digital, Inteligencia Artificial

EDAR Zaragoza

Ibermática desarrolla un simulador de operación para plantas EDAR, basado en técnicas de Inteligencia Artificial, para encontrar el mejor escenario productivo

Ibermática participa en el proyecto EDAR 4.0, cuyo objetivo es la optimización energética global de las estaciones depuradoras de aguas residuales mediante la aplicación de las últimas técnicas digitales. Financiado por SPRI dentro de su convocatoria Hazitek y liderado por la empresa Giroa Veolia, el papel de Ibermática consiste en desarrollar un simulador de operación en planta, basado en técnicas de Inteligencia Artificial, para encontrar el mejor escenario productivo.

Imagen de la planta de EDAR Cartuja en Zaragoza     Imagen de una planta de EDAR Epele en Guipúzcoa
 EDAR Cartuja en Zaragoza y EDAR de Epele en Guipúzcoa.

Diversas empresas del ámbito del agua, centros tecnológicos y universidades, con la ayuda del Gobierno Vasco, han impulsado el proyecto EDAR 4.0 para llevar al sector la gestión avanzada de datos e información que se está imponiendo en la economía con la irrupción de la nueva era digital. Sectores como automoción, aeronáutica o de máquina herramienta, entre otros, ya han dado pasos importantes en cuanto a la incorporación de tecnologías de Industria 4.0 en sus procesos de producción y sistemas. Sin embargo, en el sector del agua, por el momento, predominan las soluciones TIC y de automatización y control industrial clásicas.

Las entidades encargadas de la gestión y el mantenimiento de las EDAR en España disponen ya de avanzados sistemas de información, que han sido capaces de recopilar volúmenes muy grandes de datos durante la última década; pero la magnitud y complejidad de los datos recopilados sobrepasan la capacidad de esos sistemas para analizarlos, interpretarlos y gestionarlos. Por este motivo, las EDAR necesitan incorporar nuevas herramientas informáticas preparadas para asimilar y procesar todos los datos provenientes de la multitud de sensores y analizadores online de planta que se han ido generando en esos años, y los que se generarán en el futuro.

El objetivo del proyecto EDAR 4.0 es, en definitiva, aprovechar para el sector del agua los pilares que sustentan la cuarta revolución industrial: el enorme despliegue y abaratamiento de costes de los sensores, la inmersión de las tecnologías de inteligencia artificial y la digitalización, o el traslado a Cloud de los sistemas de información.

 

Papel de Ibermática

Dentro de esta iniciativa, Ibermática se va a ocupar de desarrollar un sistema de simulación de operación de la planta, con el que se ensayan nuevos modelos analíticos, basados en técnicas de Inteligencia Artificial. El sistema modeliza el funcionamiento integral de la planta, extrayendo los comportamientos productivos, con el objetivo de verificar los parámetros reales de operación. De esta manera se pueden saber cuáles son los patrones que explican las eficiencias y los estados anómalos de la planta, buscando, de forma automática, el mejor escenario productivo.

El sistema garantizará siempre una buena calidad del agua y detectará las razones que explican las ineficiencias en los procesos, de una manera descriptiva y predictiva, para después, en base a los casos ocurridos en el pasado, poder dar un apoyo a las decisiones en tiempo real a los técnicos. Esto supondrá un enorme espaldarazo de cara a las recomendaciones de mejora continua, en un modelo más proactivo.

El proyecto se desarrolla en el marco del programa de I+D+i HAZITEK Estratégico del Gobierno Vasco y está liderado por la empresa Giroa Veolia. Completan el consorcio las empresas Ibermática, Veolia Water Technologies, MSI Grupo, Mapner, Guascor Power (Siemens), MaserMic, y LKS Consultoría Tecnológica, que reciben el apoyo tecnológico de los centros tecnológicos Vicomtech y Tekniker-IK4, y de Mondragon Unibertsitatea.

Entre todas estas entidades se lograrán varios hitos:

  • Nuevos sensores matriciales de oxígeno disuelto (OD) con comunicación inalámbrica incorporada, que proporcionen una medida más precisa y representativa del OD de un rector de una EDAR.
  • Modelos predictivos basados en datos de procesos y equipos individuales de la EDAR, y de la propia EDAR global, a partir de técnicas de Data Analytics e Inteligencia Artificial (IA), que finalmente favorezcan la optimización del mantenimiento y de la operación general de los equipos y de la propia EDAR.
  • Sistemas de ayuda a la decisión y controladores automáticos inteligentes basados en los modelos predictivos anteriormente indicados y en técnicas de visualización avanzada, intuitiva e interactiva (Visual Analytics).
  • Sistemas avanzados de auditoria energética basada en simulación.
  • Una infraestructura TIC basada en tecnologías Cloud que permita el despliegue de los sistemas de gestión de las entidades encargadas de la operación y mantenimiento de las EDAR a la nube.

El proyecto se encuentra en la fase de desarrollo de prototipos preliminares de las soluciones tecnológicas propuestas. Estas soluciones serán probadas y validadas en dos EDAR de escala real, EDAR Epele (Arrasate, Gipuzkoa) gestionada por Consorcio de Aguas de Gipuzkoa, y EDAR Cartuja (Zaragoza) que, aunque no forman parte del consorcio del proyecto, colaboran en el mismo a través de MSI Grupo y Giroa Veolia.

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