Gemelo digital red de saneamiento

Resumen

Desarrollo de un sistema ciber-físico para la gestión de sistemas de saneamiento complejos, basado en algoritmos de inteligencia artificial que utilizan los datos de la sensórica desplegada (sensores de cantidad y calidad de efluente, sensores de alivio al medio tanto de los sistemas unitarios como los de pluviales), los datos de las condiciones meteorológicas, los datos del sistema de información geográfica (GIS) y la información generada por simulaciones periódicas (cada 5 minutos en episodios de pluviales) del modelo hidrodinámico de la red. El sistema ciber-físico tendrá la capacidad de gestionar anticipadamente eventos en el sistema de saneamiento (tanto en tiempo seco como en episodios de pluviales). Se implementará sobre el Sistema de Saneamiento Nuevo Copero.

Detalles

Número actuación

A10

Tipo

C – Plataformas, portales web, sistemas de información, herramientas digitales

C.2 – Mejora o desarrollo de sistemas de información y herramientas digitales para el fomento de la gestión de la información generada, telegestión y telemando de las instalaciones e infraestructuras y mejora en la gestión digital del ciclo urbano del agua. Esta actuación está centrada en el desarrollo de objeto digital que, conectado a través de sensores con un objeto físico, utilice los datos de los sensores desplegados (A03, A04, A05, A06, A08 y A07) y de la cartografía GIS y modelo hidrodinámico existente, para la gestión anticipada de eventos en un sistema de saneamiento complejo (Nuevo Copero). El Objeto Digital se construirá sobre el Lago de Datos de EMASESA, que dispone de acceso a toda la información necesaria (sensores, GIS y modelos) y hará uso de algoritmos de Inteligencia Artificial para dar cumplimiento y seguimiento al plan de gestión del sistema de saneamiento Nuevo Copero. Nota: Aunque en la convocatoria se mencionan los gemelos digitales como actuaciones tipo A.8, fundamentalmente referido a representaciones tipo BIM o a modelos, en esta actuación el gemelo digital consiste en una herramienta software que proporciona servicios de detección de anomalías en la red de saneamiento utilizando IA, por lo que la incluimos dentro de las actuaciones tipo C, al ser una herramienta digital en relación con el tratamiento y la reutilización de datos obtenidos de las actuaciones tipo B y la puesta en valor de toda la información generada.

Objetivo

Disponer de un objeto digital que, conectado a través de sensores con un objeto físico, evalúe en tiempo real el comportamiento del sistema de saneamiento Nuevo Copero y cualquier evento que se pueda producir tanto en tiempo seco como en episodios de pluviales (infiltraciones, exfiltraciones, vertidos, etc.).

Plazo

F. inicial

Dic.-2023

F. final

Jun.-2026

Duración

31

¿Iniciada?

Sí

Escala

Red de saneamiento completa

Objeto

Implementar sobre el Lago de Datos de EMASESA un objeto digital basado en algoritmos de Inteligencia Artificial para el seguimiento en tiempo real del objeto físico (Sistema de Saneamiento Nuevo Copero) y poder anticipar así eventos tanto en tiempo seco como en episodios de pluviales.

Alcance

Otros Datos

Presupuesto

498.933,25 €

Entidad resp. ejecución

EMASESA

Población afectada

921.530 habitantes

Término municipal

Sevilla, La Rinconada, Dos Hermanas, Camas, Alcalá del Rio y San Juan de Aznalfarache

Principales actividades

• Detección de necesidades y selección de soluciones técnicas comerciales.
• Despliegue de la solución en el lago de datos, particularización y conexión con el objeto físico.
• Formación y capacitación.
• Puesta en servicio.

Principales outputs

• Gemelo digital del sistema de sanamiento Nuevo Copero (sistema ciberfísico) sobre el Lago de datos de EMASESA
• Funcionalidades específicas (simulación en tiempo real del modelo hidrodinámico y comparación con los valores reales de la sensórica de campo para detectar anomalías, recalibración del modelo, formación de operarios, simulación de maniobras, análisis forenses de eventos pasados y gestión anticipada de eventos tanto en tiepo seco como en episodios de pluviales).

Principales beneficios

• Contribución a la conservación y mejora de las masas de agua donde se realiza el vertido y al cumplimiento de la normativa asociada gracais a:
  • Gestión anticipada de eventos a partir de los algoritmos de inteligencia artificial del objeto digital, la información disponible del objeto físico (sensores, GIS y modelo) y otra información como la que proporcione el radar meteorológico (A15).
  • Automatización y soporte a la toma de decisiones para la operación y mantenimiento de la red.
  • Facilitará la optimización de las operaciones de la red de saneamiento en todas sus dimensiones.
  • Facilitará la optimización de las operaciones de EMASESA en todas sus dimensiones.

Principales riesgos y valoración

• Retrasos en la adjudicación.
• Retrasos en la ejecución.
• Falta de idoneidad técnica de los algoritmos de IA para las necesidades específicas de EMASESA.

Valoración general del riesgo

Bajo

Hitos de verificación

(1) Acuerdo contratación; (2) Licitación y adjudicación; (3) Inicio trabajos; (4) Despliegue concluido; (5) Pruebas concluidas; (6) Puesta en servicio; (7) Recepción definitiva.

Observaciones

• Caso de uso básico comercial que será adquirido para su uso sobre la plataforma lago de datos que ya está disponible en EMASESA. · El software comercial presenta significativas ventajas (coste, calidad, know-how, mantenimiento y evolución, etc.).
• El gemelo integrará datos procedentes de los distintos sistemas (SCADA, GIS, IDBox, BIM, etc.)
• Estará basado en algoritmos de IA e incluirá características de visualización, analítica e inteligencia operacional. · Solución basada en un modelo virtual en tiempo real del sistema.
  • Integrará datos de SCADA, GIS, sensores IoT, CMMS y otros sistemas en el modelo hidráulico, en tiempo real.
  • Permitirá la detección de anomalías y las predicciones en tiempo real.
  • Permitirá analítica avanzada y simulación con diferentes escenarios y estados del sistema (“what- if”)
  • La retroalimentación facilitará la calibración y mejora continua del modelo de simulación hidrodinámica y de los algoritmos de inteligencia artificial.
  • Permitirá alcanzar niveles de control sobre las redes de saneamiento y puntos de vertido al DPH
  • Caso de uso sobre Lago de Datos, preferentemente comercial. El software comercial presenta significativas ventajas (coste, calidad, know-how, mantenimiento y evolución, etc.)
  • Estará basado en algoritmos de IA e incluirá características de visualización, analítica e inteligencia operacional
  • Debe permitir la optimización del comportamiento de la red en todos sus aspectos (calidad, eficiencia hídrica, eficiencia energética, etc.) · Automatización y soporte a la toma de decisiones para la operación y mantenimiento de la red.
  • Facilitará la optimización de las operaciones de las redes de saneamiento en todas sus dimensiones (p.ej. bombeos, EDARs)
  • Facilitará la optimización de las operaciones de EMASESA en todas sus dimensiones.