Plataforma IoT y sistema experto Big Data para la optimización de sistemas de abastecimiento de agua y rehabilitación energética de edificios

Descripción de la actividad de la organización

Empresa de construcción y servicios fundada en Bilbao en 1967 con varias líneas de negocio: Obra Civil (Urbanizaciones, canalización de redes...), Servicios de mantenimiento (sistemas de abastecimiento de agua potable, espacios peatonales...) y Edificación (obra nueva y rehabilitación).

Sector

Construcción y servicios de mantenimiento

Nº de personas empleadas

230

Localización

Antecedentes

Tradicionalmente para el mantenimiento de sistemas de abastecimiento de agua se ha venido utilizando un sistema de telemando y telecontrol basado en sistemas SCADA que permiten el control y seguimiento diario de consumos de agua de las redes de abastecimiento. Pero estos sistemas presentan importantes limitaciones ya que no permiten el seguimiento en tiempo real por lo que no es posible optimizar el rendimiento hídrico de los sistemas. Por otro lado, son sistemas cerrados y no colaborativos que no permiten compartir información además de presentar problemas de seguridad y ser bastante caros.

Reto

El principal reto del proyecto para Fhimasa ha sido diseñar una plataforma que, por un lado, permita compartir toda la información disponible entre los distintos servicios municipales de un ayuntamiento o entidad y, por otro lado, pueda incorporar toda aquella información complementaria que es ajena a la entidad pública pero resulta necesaria para la optimización de la prestación del servicio público que corresponda así como para el óptimo mantenimiento del mismo.

Razones para ser considerado un Caso Práctico de Innovación

Porque Fhimasa ha desarrollado una plataforma basada en tecnología IoT (internet de las cosas), Big Data y BIM (Building Information Modeling) que permite la automatización y optimización de la prestación de servicios municipales así como del servicio de mantenimiento de los mismos. En este sentido, se ha implementado en el servicio público municipal de aguas de Bilbao, logrando mejoras en el servicio de mantenimiento, específicamente desde el punto de vista de la eficiencia energética y del control de fugas u obstrucciones.

Fhimasa es una empresa fundada en 1967 dedicada a obra civil, servicios de mantenimiento y edificación, siendo una de las partes más importantes del negocio los servicios de mantenimiento y optimización de sistemas de abastecimiento de agua potable y saneamiento.

En este sentido, Fhimasa es responsable del mantenimiento, reparación y optimización del servicio municipal de aguas del Ayuntamiento de Bilbao, que está formado por una red de más de 500 km de longitud y suministra agua a servicios municipales, hogares y locales comerciales. Para la tarea, en 2009 implementó un sistema de telemando y telecontrol para redes de agua que apoyado en ADSL y telefonía móvil a través de sistemas de control industriales SCADA. Los SCADA permitían controlar el sistema de abastecimiento, así como recopilar datos diariamente y analizarlos de manera bastante eficiente. Sin embargo, también presentaban problemas como incompatibilidades entre diferentes SCADA, la falta de seguridad y un alto precio como consecuencia de las necesidades de actualización que requiere el sistema.

Estos problemas se convirtieron en una oportunidad, junto con la necesidad de actualización del sistema SCADA para el mantenimiento y optimización del sistema de aguas del Ayuntamiento de Bilbao, y Fhimasa decidió que era el momento de diseñar un sistema propio de telemando y telecontrol abierto que permitiera el acceso a la información de otros servicios, basado en una plataforma IOT que recoge toda la información del servicio municipal de aguas a través de la sensorización del sistema, además de toda aquella información complementaria de fuentes externas, como la información meteorológica de AEMET. Como resultado, el sistema permite automatizar el servicio municipal de aguas y mejorar y acelerar la toma de decisiones en caso de identificarse fugas u obstrucciones.

Una vez diseñada, la plataforma se implementó para llevar a cabo la gestión de aguas del Ayuntamiento de Bilbao. Para ello inventarió la red de aguas a optimizar y elaboró simulaciones con gemelos digitales. Además, instalaron los sensores a lo largo de la red de abastecimiento de agua, lo que permite analizar a través de Big Data los datos recogidos por los sensores y enviados al sistema de telecontrol. Incluso, con dispositivos de realidad aumentada es posible la visualización de las redes soterradas a través de una tablet o Smartphone gracias a los sensores instalados en las mismas.

Tras esta experiencia, Fhimasa creó un departamento con 8 trabajadores para dar respuesta a las nuevas demandas en las aplicaciones relacionadas con el sistema, que ya se ha extendido a otros servicios municipales. Además, Fhimasa ha comenzado a aplicar la plataforma en la línea de negocio dedicada a la rehabilitación energética de edificios.

Los principales hitos realizados en el marco del proyecto son los siguientes:

1. En 2021 Fhimasa pone en marcha un proyecto para el Ayuntamiento de Bilbao con el objetivo de diseñar y desarrollar una plataforma IoT basada en la sensorización de la red de sistemas de agua que permita automatizar la toma de decisiones en este ámbito. Es un sistema innovador y abierto que posibilita compartir datos entre diferentes departamentos y recoger información externa, como por ejemplo de AEMET. La plataforma pretende sustituir el sistema de telemando y telecontrol tradicional basado en el sistema SCADA.
2. Para la implementación de la plataforma en el servicio municipal de aguas de Bilbao, Fhimasa inventarió el sistema de red de aguas de la villa a través de sistemas de información geográfica, lo que posteriormente posibilitó realizar simulaciones y modelos de las redes a optimizar con gemelos digitales.
3. En un segundo paso, se instalaron sensores a lo largo de la red de aguas municipales que recogieron y enviaron la información a la plataforma. Los sensores instalados fueron de diferente índole como pueden ser pluviómetros, caudalímetros, presostatos y analizadores de cloro y PH, entre otros. Además, de la información enviada por los sensores, el sistema recoge información externa y complementaria para su mejor funcionamiento.
4. Toda la información recogida por los sensores se analiza a través de Big Data y se realiza un seguimiento y control en tiempo real del servicio.

 Automatización de la toma de decisiones del servicio en el que se ha implantado el sistema como ha sido el servicio municipal de aguas del Ayuntamiento de Bilbao.
 Mejoras ambientales gracias al uso inteligente de información. Ejemplo de ello es que el sistema sabe si un jardín municipal necesita riego gracias al pluviómetro, la extensión del jardín, el tipo de planta y su necesidad de riego y la previsión de AEMET. Además, al conocer el tiempo necesario para el riego en cada caso, el sistema detecta errores en las variaciones: permite detectar obstrucciones (más tiempo del estimado) o fugas (menos tiempo del estimado) en las redes enterradas antes de que afloren en la superficie.
 Es un sistema abierto que facilita su implementación en cualquier servicio público.
 Creación de un departamento con 8 nuevos puestos de trabajo para dar respuesta a los nuevos proyectos relacionados con la plataforma y se ha comenzado utilizar en otras líneas de negocio de Fhimasa, concretamente en la línea de negocio dedicada a la rehabilitación energética de edificios.
 Mejora de la imagen de la empresa y su posicionamiento, siendo reconocido por CEBEK- DESTINO 2030 HELBURU. Asimismo, ERAIKUNE, BAT, REBULD 2022, Bilbao Urban Design e IHOBE lo han presentado como buena práctica en aspectos como la transformación digital y el compromiso con la sostenibilidad.

- DESTINO 2030 HELBURU, para el impulso de la Agenda 2030

- Basque Ecodesign Center