Agua
Detección acústica de fugas (ALD)
Agua no registrada

Cómo escuchar (y detectar) las fugas ocultas

Detección de fugas, Agua no registrada, Tecnología integrada

Una empresa de suministro de Texas inicia un proyecto piloto con el contador ultrasónico ALD de agua para áreas residenciales flowIQ® 2200 de Kamstrup y el software Leak Detector.

Hace décadas, un grupo de granjeros de la zona de San Marcos, Texas, creó una empresa de suministro de agua para abastecer al ganado. En la actualidad, Crystal Clear Special Utility District (CCSUD) abastece no solo las operaciones rurales, sino también áreas de una metrópolis en crecimiento que va desde San Antonio hasta Austin, suministrando agua a casi 6.000 acometidas. Sin embargo, con el crecimiento surgen desafíos, incluidas las tuberías antiguas con fugas, que han sumado una cantidad de agua no registrada que provoca unas pérdidas anuales de alrededor del 23 por ciento. CCSUD no es la única empresa de suministro que padece los efectos de una gran cantidad de agua no registrada. Un estudio realizado por Kamstrup entre 2019-20 en 28 empresas de suministro de EE. UU. desveló que el agua no registrada alcanza una media superior al 20 por ciento.

La tecnología de detección acústica de fugas (ALD) de Kamstrup está ayudando a CCSUD a identificar y mitigar las fugas en esta rocosa región de Texas Hill Country. CCSUD es una de las primeras empresas de suministro de Norteamérica en llevar a cabo un proyecto piloto con el nuevo contador ultrasónico ALD de agua para áreas residenciales flowIQ® 2200 de Kamstrup y con el correspondiente software de análisis Leak Detector.

Desarrollado y probado en colaboración con servicios públicos de agua de Europa, este contador pionero escucha las fugas ocultas identificando las pérdidas de agua que se producen en la red de distribución.
"Creíamos que si la solución podía funcionar en un área con una geología realmente desafiante, podría funcionar en cualquier lugar, y nos propusimos demostrarlo", declaró Karen Siu, Responsable de soluciones en Kamstrup.

CCSUD emplea ahora esta tecnología para literalmente escuchar las fugas ocultas, y así localizarlas y repararlas.

"Creíamos que si la solución podía funcionar en un área con una geología realmente desafiante, podría funcionar en cualquier lugar, y nos propusimos demostrarlo".

Karen Siu, Responsable de soluciones en Kamstrup

Tecnología integrada

Aunque los sensores acústicos no son ninguna novedad, la novedad está en la integración de un sensor directamente en un contador de agua. A partir del legado de la tecnología ultrasónica de Kamstrup, la incorporación de sensores ultrasónicos en los nuevos contadores permite registrar y reportar patrones de sonido que podrían indicar fugas potenciales en las líneas de transmisión y en la red de suministro, así como en las acometidas. Esta tecnología hace que no sea necesario instalar ni mantener ninguna infraestructura adicional para capturar los datos de ruidos de fugas. El software ayuda a identificar, controlar y reparar las fugas y permite una supervisión ininterrumpida para un funcionamiento más eficiente y rentable.

“Con el objetivo a largo plazo de conseguir una reducción del agua no registrada a niveles inferiores al 15 por ciento, y con la esperanza de mejorar la eficiencia operativa, aprovechamos la oportunidad de llevar a cabo un proyecto piloto con la solución de Kamstrup como parte de nuestro plan general de detección de fugas”, declaró Regina Franke, Directora General Adjunta en CCSUD.

ALD para un terreno desafiante

Kamstrup propuso un ensayo de campo con 500 contadores ALD. Los equipos de CCSUD y Kamstrup trabajaron conjuntamente para localizar e identificar dentro de las áreas de servicio las ubicaciones en las que instalar los contadores para el proyecto piloto.

“Escogimos cinco áreas distintas en toda el área de servicio. Queríamos obtener una sección representativa realmente diversa de las áreas rurales en las que operamos, y donde creíamos que estaban la mayoría de las fugas no detectadas”, afirmó Cheryl Harwood, responsable del equipo de medición en CCSUD.

La empresa de suministro ya utilizaba contadores flowIQ® 2100 de Kamstrup en la mayor parte de su área de servicio, con lo que la transición a los nuevos contadores flowIQ® 2200 fue sencilla. 
Cada uno de los nuevos contadores tiene una radio integrada de banda dual sin licencia y con licencia de la FCC que transmite datos a través de lectura drive-by (AMR) o de red remota (AMI), lo que garantiza una lectura de eficiente, estable y segura de los contadores y reduce significativamente el tiempo, los costes y la administración de recogida de datos.

Por ahora, CCSUD usa AMR. Una vez al mes, los operarios se encargan de ir recogiendo las lecturas de los contadores. El transmisor integrado en cada contador envía algunos de los datos capturados por los contadores en los últimos 30 días a los ordenadores que los operarios llevan en sus vehículos. A continuación, los datos transmitidos se cargan automáticamente en el software Leak Detector, pero previamente vienen de la nube. En el futuro, CCSUD tiene previsto cambiar de AMR a AMI mediante la instalación de hardware (concentradores, repetidores, etc., ) en diferentes ubicaciones para la recogida de datos de toda la empresa de suministro, de forma que los datos se enviarían directamente a la empresa de suministro de manera diaria u horaria, como el cliente prefiera.

Subiendo el listón de los contadores de agua para áreas residenciales basándose en tecnología de ultrasonidos probada

La escucha

Después de que se instalaran los nuevos contadores y el software, CCSUD, junto con los miembros del equipo de Kamstrup el cual les ayudó con la formación, y así pudieron comenzar con la supervisión en busca de fugas.

Los sensores ultrasónicos de los contadores registran patrones de sonido. El agua que fluye a través de un tubo con fugas genera un patrón de sonido diferente al del agua que fluye a través de un tubo en perfectas condiciones. Además, los cambios en el tamaño de las fugas o las roturas harán que el sonido cambie. El material de las tuberías afecta al sonido: Las fugas tienen un sonido más fuerte y se propagan más lejos en las tuberías de metal a diferencia de lo que ocurre en las de plástico.

El sensor integrado en cada contador flowIQ® 2200 mide los niveles de ruido acústico 26 veces al día, y se registra el valor más bajo de cada día. La razón por la que se utiliza solo el valor mínimo de ruido es filtrar el ruido de fondo indeseado, como puede ser el uso normal de agua dentro de un hogar determinado. Cuando el ruido acústico alcanza un nivel alto y esta tendencia se mantiene a lo largo del tiempo, podría indicar una posible fuga en una tubería que conduce al contador. Además, en algunos casos, los contadores circundantes captarán el mismo patrón acústico, lo que facilitará la identificación de una posible fuga en el área.

“Los contadores son como una fina red de loggers de ruido”, declaró Harwood.

A continuación, el software Leak Detector de Kamstrup “visualiza” los datos de ruido generando una vista basada en mapas GIS del área de servicio. Los filtros y los umbrales de ruido personalizables del software permiten al usuario controlar qué contadores deben visualizarse en el mapa. Los usuarios pueden ocultar los contadores con bajos niveles de ruido para centrarse en aquellos con un mayor riesgo de posibles fugas. Los usuarios pueden mirar entonces si hay correlación entre los datos de ruido de un contador con los de otros para buscar contadores cercanos con patrones de ruido similares.

Al seleccionar uno o más contadores, los gráficos se visualizan indicando el nivel de ruido registrado a lo largo del tiempo, lo que permite que el usuario haga un seguimiento de la evolución. De esta forma, la empresa de suministro podrá tomar medidas tan pronto como el ruido alcance un nivel crítico, y podrá distinguir los contadores con un nivel de ruido causado por una fuga de aquellos en los que el ruido esté causado por otra cosa. El software ofrece la capacidad de crear eventos y añadir comentarios a cada contador, para almacenar así información sobre fugas confirmadas.

La solución, sometida a prueba

CCSUD, junto con Kamstrup, probó en primer lugar la eficacia de la solución en un área al sur de San Marcos. Gracias a la utilización del software Leak Detector, se identificaron ubicaciones basándose en los valores de ruido. Parecía haber una fuga significativa en un área determinada de una carretera en particular. La fuga, en una acometida, estaba a menos de medio metro de la caja del contador, como lo indicaba el gráfico de ruido del software.

Inmediatamente después de la reparación, el software mostró como los niveles de ruido habían caído en picado y luego fueron normalizándose, no solo para esa ubicación sino también para los contadores cercanos. En otras palabras: los otros contadores también estaban detectando la fuga en la línea.

Mientras tanto, otro contador situado cerca en la misma carretera también indicaba niveles de ruido elevados. En la caja de un contador, los operarios de la empresa de suministro encontraron agua estancada a unos 30 cm de profundidad alrededor del contador. Al igual que en el ejemplo anterior, los niveles de ruido acústico bajaron acusadamente tras la reparación y luego se normalizaron.

CCSUD ha seguido documentando muchas más fugas y haciendo más reparaciones gracias a esta tecnología.

“Detectamos fugas periódicamente e identificamos de manera proactiva las posibles fugas antes de que se conviertan en roturas”, afirmó Yesenia Tello, Responsable de oficina en CCSUD. “Estamos muy entusiasmados con esta tecnología, porque nos ayuda a orientar nuestros recursos y, en última instancia, nos ayudará a reducir nuestra cantidad de agua no registrada”.

Acerca del proyecto

En un área de servicio mayoritariamente rural, localizar las tuberías de agua con fugas puede ser un trabajo arduo, como ha sido el caso de Crystal Clear Special Utility District (CCSUD) con sede en San Marcos, Texas. Después de luchar contra este desafío durante varios años, CCSUD aprovechó la oportunidad de ser una de las primeras empresas de suministro de Norteamérica en probar el contador de agua inteligente flowIQ® 2200 con tecnología de detección acústica de fugas (ALD) integrada junto con el software Leak Detector.

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