SISTEMA DE MONITOREO PARA LA DETECCIÓN DE FUGAS EN MATRIZ GRAN ALIMENTADORA, VALPARAÍSO, CHILE.

SILVA SALDIVIA, OSCAR ANDRÉS (2018)

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En Chile, el desarrollo del sector sanitario, regulado y fiscalizado por la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SISS), ha permitido que en la actualidad la cobertura de agua potable urbana sea de un 99,9%, mientras que en alcantarillado alcance un 99,6% (Superintendencia de Servicios Sanitarios, 2016). Esta condición sumada a la coyuntura climática existente, reflejada en un periodo prolongado de sequía, necesariamente ha impulsado una reorientación en los esfuerzos y objetivos del sector sanitario, propiciando la sustentabilidad por medio de la eficiencia energética y optimización de los procesos de captación, producción y distribución del agua, principalmente.En este contexto la empresa sanitaria Esval S.A. se ha propuesto impulsar las metodologías que permitan la gestión inteligente del recurso hídrico, tal como el presente proyecto de investigación, desarrollo e implementación que se enmarca en las nuevas metodologías de mantenimiento preventivo de redes de agua potable.Particularmente se busca generar un sistema de monitoreo permanente para la detección de fugas en uno de las principales elementos hidráulicos de la red de distribución de agua potable de la ciudad de Valparaíso, denominado como “Matriz Gran Alimentadora”, cuya cobertura es de unos 15.000 clientes.En vista de la envergadura y criticidad de esta tubería, toda herramienta que aporte a la continuidad en la distribución del suministro de agua potable es tomada como relevante, más aún si el citado sistema permite mejorar los tiempos de reacción a la hora de incurrir en reparaciones menores producto de filtraciones que pudiesen provocarse, y con ello aminorar los impactos sobre sus usuarios.El desarrollo conceptual de la herramienta en cuestión, está basado en el análisis del comportamiento de ruido en el tiempo. De este modo, cuando los patrones habituales se vean sobrepasados se genera una alerta de mantenimiento que pudiese decantar en una reparación.Para la identificación de un evento catalogado como una fuga, se instalan sensores con registradores de datos a lo largo de la tubería, que a su vez se comunican diariamente con un servidor (Halma Water Management, 2016). Este sirve de visualizador y repositorio de información.La configuración de alertas para cada punto monitoreado se basa en la comparación del registro actual contra un valor umbral, identificado por medio del análisis de la historia del mismo. Dicho análisis será efectuado utilizando modelos estadísticos tipo ARIMA para series temporales de registros de datos (Box & Jenkins, 1976), considerando un nivel de confianza del 95%.Complementariamente, este sistema permitirá identificar los niveles de pérdida por filtraciones que pudiesen generarse en el tiempo, lo que posiciona a este desarrollo como una herramienta útil para la gestión inteligente del agua potable.

In Chile, the development of the sanitary sector – strongly boosted by a State institutionally aimed to regulations and supervision – describes a current urban coverage of drinking water of a 99,9% in comparison to sewage services that reach a coverage of 99,6% (Superintendencia de Servicios Sanitarios, 2016). This situation – along with the climatic contingency defined by a long-standing drought – has encouraged a re-orientation of the sanitary sector’s aims mainly towards optimising processes of gathering, production and distribution of water.In this context – and as well as the sanitary firm Esval SA – the current research project proposes the reinforcement of the methodologies that allow a smart management of the hydric resource, its development and implementation circumscribed within the preventive maintenance of the water networks. More specifically, what is sought to generate is a permanent monitoring system for leakage in one of the main hydraulic elements of the drinking water distribution net in Valparaiso city, named as ‘Matriz Gran Alimentadora’ that embraces around 15.000 consumers. Considering the scale and relevance of this pipe, every tool that contributes to the continuous drinking water provision is seen as crucial, even more if they improve reaction times in minor reparations in case of leaks and thus, the amelioration of impacts.The theoretical framework of the proposed tool is based on the analysis of the behaviour of the noise in time. So, when common patterns are detected beyond the proper range, then it generates an alert of maintenance that can derivate on timely reparations. To identify an event as a ‘leak’, different sensors are installed along the pipe to record data that is daily delivered to a server (Halma Water Management, 2016) that works as a display service and data storage. The setting of alerts for each point is based on the comparison of current records with a threshold value identified through its own historical analysis. Such analysis will be developed using statistical models (ARIMA) for temporary series of data recording (Box & Jenkins, 1976) considering a confidence level of 95%.Additionally, this system will allow controlling the wasting levels by leaks eventually generated over time, finally positioning this tool as a useful one for the smart management of the drinking water.