Conectividad de plantas de agua con puertas de enlace IoT y sistema de alimentación ininterrumpida

Hechos destacados 

✔ Los sistemas remotos de bombeo de agua son vulnerables a pérdidas de agua, daños en los equipos e interrupciones del servicio. Estos riesgos aumentan cuando la monitorización y el control se ven afectados por la distancia, cortes de electricidad o problemas de conectividad. 

✔ AXIMA, spol. s ro desarrolló una solución automatizada para el control de plantas de agua que garantiza el funcionamiento seguro de las bombas y la supervisión continua entre una estación de bombeo remota y la instalación principal de tratamiento de agua. 

✔ TRB246 y TRB141 de Teltonika Las puertas de enlace de IoT, respaldadas por el sistema de alimentación ininterrumpida BAT120, brindan conectividad celular confiable, comunicación SMS y protección para infraestructura de agua crítica. 

✔ Sistema de Gestión Remota (RMS) Permite la monitorización remota, la gestión centralizada y el mantenimiento simplificado a largo plazo, reduciendo el esfuerzo operativo y las visitas al sitio.  

Maintaining continuous operation of remote water pumping infrastructure 

Los sistemas de suministro de agua son una parte fundamental de la infraestructura pública y requieren un funcionamiento continuo y fiable para garantizar un servicio ininterrumpido a los consumidores finales. Las estaciones de bombeo y los depósitos deben supervisarse y controlarse en todo momento para evitar desbordamientos, pérdidas de agua y daños a los equipos. Incluso breves periodos de funcionamiento sin control pueden provocar costosas averías e interrupciones del servicio. 

Estimaciones de la industria indican que entre el 30 % y el 35 % del agua tratada a nivel mundial nunca llega a los consumidores, en gran medida debido a pérdidas en las redes de distribución. Estas cifras ponen de relieve cómo la supervisión y el control insuficientes de los sistemas de bombeo y embalse pueden traducirse rápidamente en un desperdicio a gran escala y un aumento de los costes operativos. 

 Las instalaciones de bombeo remotas añaden una capa adicional de complejidad. El acceso físico limitado, la dependencia de la conectividad móvil y el riesgo de cortes de energía dificultan mantener una visibilidad continua y una respuesta oportuna. 

En tales condiciones, la pérdida de comunicación o una intervención tardía pueden dejar las bombas funcionando más allá de los límites seguros, acelerando el desgaste mecánico, incrementando el consumo de energía y elevando el riesgo de daños a la infraestructura. 

 AXIMA, spol. s ro, empresa checa de automatización e ingeniería industrial, se especializa en el diseño e implementación de sistemas de control para infraestructuras críticas, incluyendo aplicaciones de gestión del agua. Con amplia experiencia en automatización, monitorización e integración de sistemas, se centran en ofrecer soluciones que garantizan un funcionamiento seguro, eficiente y resiliente incluso en entornos remotos y exigentes. 

Topología 

Conectividad IoT robusta para el monitoreo y control remoto de infraestructura hídrica

Nuestro socio implementó una solución confiable de gestión del agua utilizando dos puertas de enlace IoT de Teltonika y un sistema de alimentación ininterrumpida. 

En la estación principal de tratamiento de agua, una puerta de enlace IoT TRB246 se conecta vía Ethernet al PLC local, sirviendo como unidad central de comunicación para el sistema de automatización. El PLC, equipado con un módulo de E/S C0-16ND3, procesa las señales de los dispositivos de campo instalados en el depósito de agua, en particular, un interruptor de nivel flotante que detecta cuándo el tanque alcanza su nivel máximo. 

Con base en estas entradas, el PLC controla el proceso de bombeo para evitar desbordamientos y mantener un suministro de agua estable. Los datos operativos, las alarmas y el estado del sistema se transmiten a través de la puerta de enlace de red TRB246, lo que proporciona visibilidad continua de los niveles del depósito y del funcionamiento del sistema. 

La supervisión local y el control manual se realizan mediante una HMI conectada directamente al PLC, lo que permite a los operadores supervisar los niveles del tanque, el estado de las bombas y las alarmas, e intervenir cuando sea necesario. La información adicional del sistema se muestra en una pantalla LCD en la estación principal. 

El agua se transporta desde la estación de bombeo hasta el depósito mediante una tubería específica, mientras que una tubería de descarga y una tubería de salida distribuyen el agua a los consumidores finales. La bomba de agua, ubicada en una estación de bombeo independiente a unos 500 metros de la instalación principal, se encarga de transportar el agua a través de esta red de tuberías. 

Tanto las puertas de enlace IoT TRB246 como TRB141 están equipadas con tarjetas SIM que permiten enviar y recibir comandos SMS, lo que garantiza un control fiable. La puerta de enlace LTE TRB141, instalada en la estación de bombeo, intercambia mensajes SMS directamente con la puerta de enlace IoT TRB246 en la estación principal, lo que permite una comunicación fiable entre la bomba y el sistema de control central. 

La lógica autónoma, implementada directamente en la puerta de enlace de red TRB141, proporciona protección adicional. Un script personalizado desconecta automáticamente la bomba tras un tiempo máximo de bombeo predefinido si se pierde la comunicación, lo que evita daños al equipo y un funcionamiento inseguro. 

La confiabilidad del sistema se mejora aún más con BAT120 Dispositivos de alimentación ininterrumpida (SAI), conectados tanto al TRB246 en la estación principal como al TRB141 en la estación de bombeo. La alimentación con respaldo de batería mantiene los equipos de comunicación operativos durante cortes de energía, lo que permite la transmisión de alarmas y notificaciones de estado sin interrupción. 

Finalmente, el acceso remoto, la configuración y la gestión a largo plazo del sistema se gestionan mediante el Sistema de Gestión Remota (RMS) de Teltonika. Este sistema permite la monitorización remota y la gestión centralizada de ambas puertas de enlace, garantizando al mismo tiempo una visibilidad completa y la fiabilidad a largo plazo de la infraestructura implementada.