Unha rede de abastecemento perde auga en silencio: por roturas que ninguén ve, por xuntas que pingan durante anos e por contadores que rexistran menos do que pasa. A sensorización IoT das redes de auga converte ese silencio en datos, e os datos en dúas cousas que un xestor necesita: saber onde se perde a auga hoxe e anticipar onde se vai perder mañá. Ademais, deixou de ser opcional: a Directiva europea de augas de consumo e o Real decreto 3/2023 obrigan a avaliar e notificar as fugas estruturais, e o PERTE de dixitalización do ciclo da auga financiou a instalación de sensores e plataformas en consorcios, mancomunidades e concellos. Esta guía explica que se mide, que se calcula, que predín os modelos, que esixe a normativa e como abordar un proxecto, coa experiencia de CEDESA no Consorcio de Medio Ambiente de Badajoz.

Que mide unha rede sensorizada

Os sensores que se instalan nunha rede de abastecemento son de poucos tipos, colocados en moitos sitios:

Caudalímetros en captacións, depósitos, entradas de sector e grandes consumidores, para saber canta auga entra e sae de cada tramo.
Sensores de presión en puntos críticos e nos extremos de cada sector, para detectar caídas anómalas e xestionar a presión, que é a primeira panca contra as fugas.
Sensores de nivel en depósitos, para o balance e para o control dos bombeos.
Sondas de calidade: cloro residual, turbidez, pH, condutividade e temperatura en depósitos e puntos da rede, para o control sanitario continuo que esixe a normativa de augas de consumo.
Contadores intelixentes con telelectura nas acometidas, que substitúen a lectura periódica por lecturas horarias ou diarias e permiten calcular o consumo real de cada sector.
Sensores acústicos (loggers de ruído) na tubaxe, que detectan o son característico dunha fuga.
Estado dos equipos: bombas, válvulas, variadores e enerxía consumida, para o mantemento e a eficiencia enerxética.

A comunicación resólvese con redes de baixo consumo e longo alcance (LoRaWAN, NB-IoT) para os sensores dispersos, con telemetría convencional ou fibra para os puntos con enerxía, e con integración no SCADA existente cando o hai. O importante non é o sensor, senón que o seu dato chegue con marca de tempo, calidade e localización a unha plataforma que o entenda.

Que se calcula con eses datos

Balance hídrico por sector e por período: auga subministrada fronte a auga consumida autorizada, que dá como resultado a auga non rexistrada, a suma das perdas reais (fugas) e aparentes (erros de medida, consumos non autorizados).
Sectorización en distritos hidrométricos: dividir a rede en zonas con entradas medidas para localizar en que sector está a perda.
Caudal mínimo nocturno: o consumo entre as dúas e as catro da madrugada é case todo fuga; a súa evolución sector a sector é o indicador máis sensible dunha rotura nova.
Indicadores normalizados de perdas, entre eles o índice de fugas estrutural (ILI) e os litros por acometida e día, que permiten comparar sectores e anos e son os que pide a normativa.
Perfil de presión e a súa relación coas roturas, para axustar válvulas redutoras e bombeos.
Consumos anómalos por contador: fugas interiores en vivendas, contadores parados, consumos fóra de patrón.
Eficiencia enerxética dos bombeos, que en moitas redes é o maior custo de explotación.

Que predín os modelos

Con historia suficiente, os modelos de aprendizaxe automática engaden anticipación:

Detección temperá de fugas: aprenden o patrón normal de caudal e presión de cada sector por hora, día da semana e estación, e alertan cando o sector se desvía antes de que a fuga aflore.
Predición da demanda a horas e días vista, para planificar bombeos en horas de enerxía barata e calcular o tamaño dos depósitos.
Probabilidade de rotura por tramo, cruzando material, idade, diámetro, presión, historial de avarías e solo, para priorizar a renovación de tubaxes con criterio e non por antigüidade.
Predición da calidade: evolución do cloro residual e risco de incumprimento en puntos afastados.
Detección de fraude e de erros de medida nos contadores.

É o enfoque que CEDESA aplicou no proxecto para o Consorcio de Medio Ambiente de Badajoz: algoritmos de predición para redes de abastecemento, optimización do consumo, detección de fugas e predición da demanda mediante aprendizaxe automática, financiado polo PERTE Auga no marco do Plan de Recuperación, como recollemos na páxina de innovación.

A que obriga a normativa sobre fugas

A Directiva (UE) 2020/2184 relativa á calidade das augas destinadas ao consumo humano introduciu no seu artigo 4 a obriga dos Estados de avaliar os niveis de fugas de auga no seu territorio, cun indicador común, e de adoptar medidas para reducilas. En España traspona o Real decreto 3/2023, do 10 de xaneiro, que fixa os criterios técnico-sanitarios da calidade da auga de consumo e, no seu anexo sobre fugas estruturais, a metodoloxía e o calendario para que os xestores avalíen e notifiquen as súas perdas. A consecuencia práctica para un consorcio ou un concello é que necesita medir: sen caudalímetros de sector, sen telelectura e sen balance hídrico non hai avaliación posible, e menos aínda plan de redución. A sensorización deixa de ser un proxecto de eficiencia para converterse na ferramenta coa que se cumpre unha obriga.

A iso súmanse o control analítico continuo da calidade da auga que o mesmo real decreto reforza, e a protección de datos na telelectura, que produce datos persoais de consumo por vivenda e esixe minimización, información e seguridade.

Como se financia

PERTE de dixitalización do ciclo da auga: o Proxecto Estratéxico para a Recuperación e Transformación Económica aprobado en 2022 dentro do Plan de Recuperación financiou, mediante convocatorias do Ministerio para a Transición Ecolóxica, proxectos de sensorización, telelectura, plataformas de datos e modelos preditivos de consorcios, mancomunidades, concellos e operadores. Convén comprobar que convocatorias seguen abertas ou en execución, e as obrigas de xustificación que comportan, que explicamos en dixitalizar a xustificación de fondos europeos.
Fondos FEDER 2021-2027 das comunidades autónomas, con liñas de eficiencia hídrica e dixitalización.
Tarifa e aforro: a redución da auga non rexistrada e da enerxía de bombeo tradúcese en menos auga captada e tratada por metro cúbico facturado; en moitas redes o proxecto págase con ese aforro.
Compra pública de innovación, cando a solución non existe no mercado, como explicamos en como licitar un desenvolvemento que aínda non existe.

Como abordar o proxecto

Auditoría de partida: que se mide hoxe, con que calidade, que SCADA e que sistema comercial existen, e cal é o balance hídrico actual aínda que sexa aproximado.
Sectorización e puntos de medida: deseñar os distritos hidrométricos e decidir onde van os caudalímetros, os sensores de presión e as sondas de calidade, priorizando os sectores con máis perdas.
Plataforma de datos: inxestión de todas as fontes con marca de tempo e calidade, modelo de datos único da rede (activos, sectores, sensores, contadores), integración co SCADA e co sistema comercial, e cadros de mando.
Indicadores e alertas normalizados, co cálculo do balance e do índice de fugas listo para a avaliación normativa.
Modelos preditivos cando haxa historia suficiente, empezando pola detección de anomalías por sector e a predición da demanda.
Operación: procedementos de resposta ás alertas, campañas de prelocalización e reparación, e medición do efecto no mínimo nocturno.
Seguridade e datos: a plataforma é un sistema dun operador público ou concesionario e trata datos persoais de consumo; conformidade co Esquema Nacional de Seguridade e protección de datos desde o deseño, como explicamos en que é o ENS.
Propiedade e saída: os datos históricos e os modelos son do xestor da rede; o prego debe garantir a súa portabilidade.

Preguntas frecuentes sobre a sensorización IoT en redes de auga

Que sensores se instalan nunha rede de abastecemento de auga?

Caudalímetros en captacións, depósitos e entradas de sector, sensores de presión en puntos críticos, sensores de nivel en depósitos, sondas de calidade (cloro, turbidez, pH, condutividade), contadores intelixentes con telelectura nas acometidas, loggers acústicos para fugas e sensores de estado e enerxía en bombas e válvulas, comunicados por redes de baixo consumo ou integrados no SCADA.

Como se detecta unha fuga con sensores?

Sectorizando a rede, medindo o caudal de entrada de cada sector e vixiando o caudal mínimo nocturno: cando sobe sen que cambie o consumo, hai unha fuga nova. Os modelos de aprendizaxe automática refinan esa detección aprendendo o patrón normal de cada sector e alertando das desviacións antes de que a fuga aflore; os loggers acústicos prelocalízana na tubaxe.

É obrigatorio avaliar as fugas dunha rede de auga?

Si. A Directiva (UE) 2020/2184 obriga os Estados a avaliar os niveis de fugas cun indicador común e a adoptar medidas para reducilas, e o Real decreto 3/2023 fixa en España a metodoloxía e o calendario para que os xestores avalíen e notifiquen as fugas estruturais. Sen medición por sectores non é posible cumprilo.

Que financia o PERTE de dixitalización do ciclo da auga?

Proxectos de dixitalización de operadores e administracións do ciclo urbano da auga: sensorización, telelectura, plataformas de datos, modelos preditivos e mellora da xestión, mediante convocatorias do Ministerio para a Transición Ecolóxica dentro do Plan de Recuperación, coas obrigas de xustificación dos fondos europeos.

Que datos persoais xera a telelectura de contadores?

Consumos por vivenda con resolución horaria ou diaria, que permiten inferir os hábitos dos ocupantes. Son datos persoais: hai que informar os abonados, limitar a resolución e o acceso ao necesario, protexer a plataforma conforme ao Esquema Nacional de Seguridade e reflectir o tratamento no rexistro de actividades.

Conclusión

Sensorizar unha rede de auga é medir caudal, presión, nivel, calidade e consumo onde fai falta, calcular con iso o balance hídrico e o índice de fugas que a normativa esixe, e usar modelos para anticipar fugas, demanda e roturas. A Directiva 2020/2184 e o Real decreto 3/2023 convertérono en obriga, e o PERTE da auga financiouno. Se o teu consorcio, mancomunidade ou concello quere pasar da lectura mensual ao dato en tempo real, en CEDESA fixémolo en Badajoz; cóntanos o teu caso na nosa páxina de contacto.