ES2599617T3 - Sistema y procedimiento para la toma optimizada de decisiones en redes de abastecimiento de agua y /o compañías abastecedoras de agua - Google Patents

Sistema y procedimiento para la toma optimizada de decisiones en redes de abastecimiento de agua y /o compañías abastecedoras de agua Download PDF

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ES2599617T3 ES09756429.8T ES09756429T ES2599617T3 ES 2599617 T3 ES2599617 T3 ES 2599617T3 ES 09756429 T ES09756429 T ES 09756429T ES 2599617 T3 ES2599617 T3 ES 2599617T3
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Abstract

Sistema para la determinación y/o el procesamiento de informaciones de estado relacionadas con la red de abastecimiento de agua con, al menos, una unidad de procesamiento de datos central, un sistema de control (12), al menos una unidad de integración (14), un sistema de gestión de información (26), así como unidades funcionales, * determinando y controlando las unidades funcionales informaciones de estado, * provocando la unidad de integración (14) una integración de la funcionalidad de las unidades funcionales (42, 38, 52, 30...) en el sistema de control (12) de manera que la funcionalidad del sistema de control se amplíe en la funcionalidad de la respectiva unidad funcional y que el acceso a distintas funciones y/o a la funcionalidad de las distintas unidades funcionales se produzca desde la unidad de integración (14) y * actuando el sistema de gestión de información (26), en interacción con la unidad de integración (14), el sistema de control (12) y las unidades funcionales (42, 38, 52, 30...) como base de datos central, activando un intercambio continuo de datos e información entre el sistema de control y las unidades funcionales, con lo que las unidades funcionales pueden acceder a datos e informaciones de otras unidades funcionales integradas, caracterizado por que entre las unidades funcionales cuentan: * una unidad de planificación de uso (30) para la activación óptima de bombas que se emplean para la generación del caudal y de la presión en la red de abastecimiento de agua, * una unidad de previsión (32) para proporcionar una estimación localmente resuelta del futuro consumo de agua en la red de abastecimiento de agua, * una unidad de gestión de alarmas (34) para proporcionar mensajes de fallo de bombas o válvulas o para comunicar una fuga en una sección de tubería o en una sección de red, * una unidad de compensación de errores (44) que, en caso de producirse errores en el sistema, proporciona conforme a la base de datos y/o a las regulaciones, en interacción con una unidad de planificación de uso (30), una o varias propuestas de solución para subsanar los errores, eliminándose el respectivo error por medio de la ejecución automática de comandos por parte de la unidad de compensación de errores (44) conectada al sistema de control (12) o por medio del propio sistema de control y * una unidad de visualización (52) que comprende posibilidades funcionales para la representación de datos geográficos y para la visualización de diferentes estados del sistema que se comunica con la respectiva unidad funcional y su aplicación, transmite órdenes de un usuario a la aplicación, respuestas y resultados de la respectiva aplicación a un usuario, visualiza informaciones y datos editados temporal y localmente, * sirviendo la estimación del futuro consumo de agua como base para el procedimiento de optimización de la unidad de planificación de uso, * considerándose y reaccionándose debidamente a los mensajes de fallo o el comunicado de una fuga en el algoritmo de optimización de activación de bombas al no activar más las bombas defectuosas al abastecer las zonas en las que existe una válvula de regulación de presión defectuosa, especialmente cuando la válvula está cerrada y ya no se puede activar, con otras estrategias diferentes a las anteriores y evitando presiones elevadas en las tuberías con fugas.

Description

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DESCRIPCION
Sistema y procedimiento para la toma optimizada de decisiones en redes de abastecimiento de agua y /o compares abastecedoras de agua
La invencion se refiere a un sistema y a un procedimiento para la determinacion y/o el procesamiento de informaciones de estado relacionadas con la red de abastecimiento de agua y/o una comparMa de abastecimiento de agua, que se emplea especialmente para la toma optimizada de decisiones respecto al funcionamiento y a la conservacion de instalaciones para la produccion de agua y/o distribucion de agua.
El funcionamiento y la conservacion de redes para al transporte y la distribucion de agua conllevan la toma de decisiones en comparacion complejas. De estas decisiones dependen la efectividad y eficiencia del funcionamiento y de la conservacion de las redes. El grado de complejidad resulta de una pluralidad de aspectos, por ejemplo aspectos tecnicos, comerciales o legales, y dependencias, en las que se puede influir por medio de la respectiva decision o en las que se basa la respectiva decision. Las decisiones pueden considerar adicionalmente diferentes horizontes de tiempo, lo que aumenta igualmente el grado de complejidad. La toma de decisiones se refiere al establecimiento y a la priorizacion de medidas para el mantenimiento o para la mejora del funcionamiento de las redes de agua (aspectos operativos) como, por ejemplo, de la planificacion del uso de estaciones de bombeo asf como de la priorizacion, planificacion y ejecucion de medidas de mantenimiento como, por ejemplo, las reparaciones necesarias para la subsanacion de fugas a corto plazo.
Para apoyar la toma de decisiones por parte de la direccion, de los operarios o del personal de mantenimiento se emplean habitualmente diferentes sistemas y/o aplicaciones basados en programas que ofrecen distintas funcionalidades y reproducen, por lo tanto, solo aspectos parciales del proceso de toma de decisiones. Las razones del elevado numero de sistemas y/o aplicaciones radican, por una parte, en la falta de amplios sistemas no disponibles en el mercado para apoyar la toma de decisiones y, por otra parte, el desarrollo historico de las compares de abastecimiento de agua, especialmente con vistas a los desarrollos propios de sistemas apoyados por ordenador y/o basados en software y/o aplicaciones.
Estos sistemas y/o aplicaciones individuales comprenden, por ejemplo, los sectores de planificacion de uso de estaciones de bombeo, la gestion de presion de la planificacion de mantenimiento basada en informaciones, con frecuencia estimadas y/o supuestas, sobre el estado actual (estado real) de la red.
Un sistema individual para el analisis y la optimizacion del funcionamiento y la suspension de un sistema de abastecimiento de agua se conoce por el documento DE 20 2005 005 491 U1. Una unidad de procesamiento elabora en primer lugar, sobre la base de dos modulos de datos archivados en una memoria de datos, un modelo de instalacion que presenta componentes de instalacion, comprendiendo el primer modulo un modelo hidraulico y un modelo de tiempo del sistema de abastecimiento de agua, y el segundo modulo los datos correspondientes a los componentes de instalacion y sus parametros tecnicos. A continuacion, la unidad de procesamiento determina, a partir de los parametros de costes de los componentes de instalacion contenidos en el tercer modulo, de acuerdo con los tiempos del modelo de dfa, los distintos costes dependientes del tiempo de los componentes de instalacion y los costes resultantes del sistema de abastecimiento de agua.
Otro sistema individual se describe en el documento EP 1 324 165 A2 que revela un procedimiento automatico para la determinacion de un criterio de gestion optimo para el control de un sistema industrial, especialmente de una red de abastecimiento de agua, por medio de un modelo de ecosistema y en base a normas Fuzzy.
Estos sistemas y/o aplicaciones aprovechan generalmente diferentes conjuntos de datos y bases de datos como fuente y para el almacenamiento de datos, lo que en definitiva significa una eficiencia reducida, dado que no se preve y/o no se puede aplicar ningun aprovechamiento sistematico continuo de nuevos conceptos de integracion.
La utilizacion de diferentes sistemas y/o aplicaciones con funcionalidades individuales como asf llamados sistemas “standalone” (sistemas tipo isla) y/o aplicaciones requiere siempre un cambio entre los sistemas y/o las aplicaciones asf como la puesta a disposicion de informaciones y datos respectivamente necesarios, especialmente con una estructura y/o un formato de datos adaptado al respectivo sistema o a la respectiva aplicacion, a fin de poder emplear o aprovechar un sistema y/o una aplicacion utilizando los resultados de otros sistemas y/o aplicaciones empleados.
Los resultados de calculos relativos a la gestion de presion, por ejemplo, no se pueden emplear sin esfuerzos adicionales en la planificacion de uso.
Como ya se ha insinuado antes, la toma de decisiones se basa ademas en diferentes fuentes de datos, en especial en bases de datos historicas y/o espedficas de aplicacion que hasta ahora, debido a la falta de integracion en un sistema general, se gestionan como bases de datos /sistemas “standalone”. La fusion de informaciones de distintas bases de datos “standalone” no solo supone un considerable escuerzo adicional en cuanto al tiempo, sino que a causa de la busqueda manual de informacion es posible que se pasen por alto conjuntos de datos importantes, con lo que aumenta el riesgo de error.
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Para una toma de decisiones mas efectiva y eficaz para el sector de la distribucion de agua y/o del transporte de agua, el empleo de una formula mas amplia e integradora adquiera una importancia decisiva. Esta formula ofrece la integracion en el entorno del sistema de control, con lo que en el marco de la toma de decisiones se pueden aprovechar, ademas de los datos de simulacion, topolog^a, red, conservacion, historicos, estructurales y de otro tipo, los datos en tiempo real que reflejan el estado actual de la red. La integracion de sistemas y/o aplicaciones a traves de interfaces estandardizados permite la gestion y administracion centralizadas de datos asf como la puesta a disposicion de datos e informaciones necesarios como base elemental de la toma de decisiones y del apoyo de la planificacion. Las decisiones necesarias se refieren al funcionamiento, a la planificacion asf como al mantenimiento de redes de agua (transporte y distribucion), Especialmente las decisiones referentes al mantenimiento pueden dirigir medidas tacticas a corto plazo, por ejemplo la determinacion de medidas de reparacion necesarias, pero tambien medidas estrategicas a largo plazo, tales como la ampliacion o nueva construccion o el saneamiento de redes de tubenas. Gracias a la formula integradora se podna reducir de modo correspondiente el grado de complejidad para las respectivas personas que toman la decision.
Desde el punto de vista actual, no existen ni sistemas amplios integrados para el apoyo de la toma de decisiones ni tampoco, en lo que se refiere a la funcionalidad de un sistema de este tipo, ninguna descripcion uniforme, lo que significa que las compares de abastecimiento de agua emplean sistemas y/o aplicaciones diferentes. Hay que tener en cuenta que se conocen sistemas y/o aplicaciones que se emplean habitualmente en el marco de la toma de decisiones, pero que en la mayona de los casos solo representan soluciones aisladas que no pueden recurrir a una base de datos totalmente integrada y que, por lo tanto, solo consideran aspectos parciales al tomar la decision o solo se pueden emplear en determinados sectores.
Por el documento US 2006/0117295 A1 se conoce una arquitectura de sistema generica para una plataforma de automatizacion para la integracion de la gestion de informacion, la monitorizacion de estado y el control en tiempo real de un sistema industrial distribuido. A este objeto se preve una pluralidad de asf llamados agentes de software para la implementacion de funciones espedficas, administrandose los agentes de software desde un sistema de gestion de agentes. Un agente de software es un programa capaz de detectar cambios en su entorno y de reaccionar a los mismos de forma autonoma. En el sistema industrial distribuido se recopilan informaciones de una instalacion por medio de aparatos electronicos inteligentes (IED) o de un sistema de control. Estas informaciones se facilitan a otros sistemas a traves de agentes del aparato y agentes del sistema de control. Los agentes de la base de datos y de documentos proporcionan informacion adicional. Los agentes pueden comunicarse entre ellos, asf como aprovechar servicios de otros agentes.
La invencion tiene por objeto indicar una posibilidad para una toma de decisiones mejor y mas eficiente en una red de abastecimiento de agua.
Esta tarea se resuelve por medio de un sistema con las caractensticas de la reivindicacion 1.
En las demas reivindicaciones y en la siguiente descripcion se indican variantes de realizacion ventajosas y perfeccionadas del sistema.
La invencion antepone la formula integradora y describe funciones necesarias para el funcionamiento optimizado y para el mantenimiento y la conservacion de redes de agua.
Una unidad de integracion actua como conexion o interfaz de enlace entre el proceso, la planificacion asf como sus funcionalidades, pudiendose aprovechar y/o aplicar las funcionalidades en toda regla por medio de aplicaciones que se pueden demandar y ejecutar en la misma.
La integracion de diferentes aplicaciones y/o unidades funcionales no solo permite una importante simplificacion en el apoyo a la toma de decisiones, sino que con esta formula las aplicaciones integradas pueden acceder tambien a una pluralidad de datos de otras aplicaciones y modulos integrados. Se puede mejorar, entre otros aspectos el control y la planificacion de procesos teniendo en cuenta aspectos globales en lugar de, como hasta ahora, aspectos puramente locales.
El sistema presenta una estructura modular, lo que permite la maxima flexibilidad y diversidad de aplicaciones.
Tambien se puede prever que las aplicaciones y unidades funcionales se conecten y/o comuniquen a traves de interfaces estandar, siento alternativamente posible el uso de interfaces propietarios.
Una acceso a aplicaciones y funcionalidades de la unidad de integracion se puede llevar a cabo por varias vfas y/o de distintas maneras.
Se preve una unidad de visualizacion que se comunica con la respectiva aplicacion realizada, segun el sistema, de forma paralela y subordinada, y que envfa o transmite las especificaciones del respectivo usuario a la aplicacion y las respuestas y/o los resultados de la respectiva aplicacion al usuario.
En una variante de realizacion ventajosa la unidad de integracion dispone de una unidad de integracion a traves de la cual las superficies de usuario o los elementos de mando de las distintas unidades funcionales son integrables y accesibles, de modo que sea posible una vision directa sobre la respectiva aplicacion y/o unidad funcional desde la unidad de integracion y se pueda trabajar directamente en la respectiva aplicacion y/o unidad funcional.
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En la integracion de unidades funcionales y funcionalidades o aplicaciones correspondientes se tienen que hacer distinciones con respeto a la profundidad de integracion. Una unidad funcional y/o su aplicacion se puede integrar a traves de una pura transferencia de datos, al igual que a traves de la integracion de elementos superficiales o de mando, siendo necesario que se diferencie basicamente entre la simple demanda de una superficie o de un elemento y la navegacion directa en un objeto dentro de la respectiva aplicacion y/o unidad funcional.
Se preve ademas que en caso de transferencia de datos y/o intercambio de informacion se recurra a la funcionalidad de una unidad de visualizacion.
Para un funcionamiento efectivo y eficaz de las redes de abastecimiento de agua, especialmente de la distribucion, pero tambien del transporte, se preve ventajosamente una serie de unidades funcionales asf como las aplicaciones correspondientes del sector de la gestion de presion. Tambien se pueden prever unidades funcionales de los sectores de gestion de energfa, gestion de fugas, gestion de mantenimiento y apoyo de toma de decisiones.
Debido a la dependencia relevante de la aparicion de fugas y del consumo de energfa de la presion en la red de abastecimiento de agua, hay que transformar los elementos relacionados en una formula integrada.
El sistema reivindicado combina el sistema de control, asf como las unidades antes citadas en un sistema general, y las amplfa redprocamente en funciones y/o funcionalidades adicionales. Cada funcionalidad forma parte de una unidad funcional que, basandose en estandares, realiza constantes intercambios con el sistema de control superior y, por lo tanto, con otros modulos funcionales.
Solo considerando el conjunto o teniendo en cuenta todas las unidades funcionales o informaciones determinadas y proporcionadas por estas es posible conseguir o provocar resultados optimos en estimaciones, decisiones, planificacion y mantenimiento.
Las funciones direccionadas permiten una amplia gestion y el funcionamiento de una red de agua.
Se preve una unidad de planificacion para la planificacion del uso y el control (Planning & Scheduling), especialmente de estaciones de bombeo, para el accionamiento optimo y economico, en cuanto al gasto de energfa, de las bombas (Planning & Scheduling-Modul).
Se preve ademas una unidad de estimacion para la estimacion de la futura demanda de agua por medio de la creacion de modelos (modelo de pronostico de consumo de agua).
Tambien se preve en el sistema una unidad de gestion de alarmas para listados de errores de gestion de alarmas y para la visualizacion de las alarmas (modulo de gestion de alarmas).
La unidad de visualizacion incluye la funcion de representacion de datos geograficos, entre otros.
En una variante de realizacion ventajosa se preve al menos una unidad de control para la activacion optima de las valvulas de regulacion de presion (modulo de regulacion de presion).
Ademas se puede prever una unidad de procesamiento para la determinacion de la distribucion de agua en la red de abastecimiento de agua mediante la creacion de un modelo matematico-ffsico (modulo de distribucion de agua).
Tambien se puede prever ventajosamente una unidad de prediccion para la prediccion y/o la deteccion y/o la caracterizacion, localizacion y visualizacion de fugas y roturas de tubenas (unidad de fugas).
Por otra parte se preve una unidad de correccion de errores para la intervencion automatica y ejecucion de acciones y/o medidas necesarias y/o cnticas en cuanto a seguridad (unidad de subsanacion de errores).
Como medida de perfeccionamiento se puede prever tambien una unidad de simulacion para la simulacion de diferentes escenarios (unidad de gestion de escenario).
Otras unidades que se pueden emplear ventajosamente, tambien en combinacion, son la unidad de mantenimiento y la unidad de analisis y gestion de la vulnerabilidad.
La exposicion mas amplia y la explicacion de la invencion, asf como de variantes de realizacion ventajosas y perfeccionadas, se llevan a cabo a la vista de algunas figuras y ejemplos de realizacion.
Se ve en la
Figura 1 un sistema segun la invencion configurado a modo de ejemplo;
Figura 2 un sistema segun la invencion configurado a modo de ejemplo con unidades funcionales externas incorporadas y/o integradas en el sistema de control a traves de la unidad de integracion.
En la figura 1 se muestra un sistema configurado a modo de ejemplo para la toma optimizada de decisiones en redes de abastecimiento de agua y/o compares de abastecimiento de agua, con al menos un sistema central de procesamiento de datos y un sistema de control 12 con al menos una unidad de integracion 14, asf como al menos una unidad funcional, en el ejemplo aqrn representado cuatro unidades funcionales, para la determinacion y/o el procesamiento de informacion de estado referida a la respectiva red o al funcionamiento. Por medio de la unidad de integracion 14 se provoca una integracion y/o incorporacion de las funcionalidades 24 y de la correspondiente aplicacion de las respectivas unidades funcionales en el sistema de control 12, de manera que la funcionalidad del
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sistema de control se amplfa en la funcionalidad de la respectiva unidad funcional y/o el sistema de control y la al menos una unidad funcional interaction de forma que algunas de las funciones y/o la funcionalidad 24 de la respectiva unidad funcional se pueda demandar y/o ejecutar y/o utilizar a traves de la unidad de integracion 14 y/o del sistema de control 12 y/o al menos otra unidad funcional y que, como consecuencia, las informaciones de estado adicionales se puedan obtener y proporcionar para una toma de decision, especialmente en relacion con una tarea tecnica o un problema tecnico.
Se puede prever ventajosamente que, despues de la integracion y en caso de necesidad, algunas de las funciones del sistema de control se puedan poner a disposicion y/o existan tambien en los distintos modulos funcionales.
Se preve ademas un sistema de gestion de informacion 26 que funciona y sirve, junto con la unidad de integracion 14, el sistema de control 12 y las unidades funcionales, como base central de informacion y/o de datos y/o a traves del cual se puede conseguir y/o garantizar un flujo y/o intercambio de informacion continuo entre el sistema de control y las unidades funcionales.
En la figura 2 tambien se ilustran, en una seleccion a modo de ejemplo, que en ningun caso es definitiva, diversas unidades funcionales previsibles o integrables en el sistema de control.
La unidad de planificacion 30 prevista tiene la funcion de activar optimamente las bombas que se empleen para la generacion del caudal y de la presion en la red de abastecimiento de agua. Como magnitudes de optimizacion se utilizan la energfa empleada, los costes de explotacion, el numero de bombas necesarias y las aberturas de valvulas de regulacion de presion.
La unidad de prevision 32 proporciona una estimacion localmente resuelta, basada por ejemplo en informaciones GIS, del futuro consumo de agua en la red de abastecimiento de agua, que sirve de base para el procedimiento de optimizacion o del proceso de optimizacion y, especialmente, el algoritmo de optimizacion tomado como base.
Otra magnitud de entrada para la planificacion de uso es el resultado del modelo de distribucion de agua o de un modelo hidraulico de la red de agua, que determina o calcula la distribucion del agua y/o de los flujos y de la presion en la red de abastecimiento, teniendo en cuenta las posiciones de las valvulas de regulacion de presion y del consumo de agua estimado. Estas informaciones sirven de base para una posible optimizacion posterior del uso de bombas asf como de los consiguientes costes de las bombas, para lo que se calculan y aplican horarios de funcionamiento de bombas optimos o optimizados, teniendo en cuenta posibles tarifas de corriente electrica, niveles de llenado de reserva y requisitos de presion mrnimos.
Ademas de las bombas, los depositos de reserva, que se llenan por medio de bombas, tambien pueden jugar un papel importante (altura geodesica).
Cuando una unidad de gestion de alarmas 34 transmite mensajes de avena de bombas o valvulas, o cuando comunica una fuga en una seccion de tubena o seccion de red, es posible considerarlos en el modelo de distribucion de agua y en el algoritmo de optimizacion de activacion de bombas, con lo que se puede reaccionar debidamente. Las bombas defectuosas ya no se activan, las zonas en las que existe una valvula de regulacion de presion defectuosa, especialmente cuando la valvula esta cerrada o ya no se puede controlar, se tienen que bastecer mediante otra estrategia distinta a la anterior y las presiones elevadas en tubenas con fugas se tienen que evitar, al igual que otras fugas adicionales.
Si los valores de consumo de agua estimados difieren un poco de los valores de consumo reales, sobre todo mas alla de un margen lfmite preestablecido, se produce a traves de la regulacion global (del sistema general) del numero de revoluciones de las bombas en marcha y de la posicion de las valvulas de regulacion de presion, una adaptacion automatica a la situacion momentanea. En caso de diferencias demasiado grandes entre el consumo de agua estimado y el real, se reinicia el procedimiento de optimizacion o el algoritmo de optimizacion tomado como base, que se ejecuta, como mrnimo, una vez al dfa, teniendo en cuenta la situacion actual. Para la determinacion de la planificacion de uso se emplea un modelo de red hidraulico en el que se modela de forma correspondiente la red de abastecimiento de agua en cuestion. Es importante que se tenga en cuenta que, para la determinacion de la planificacion de uso optima, es necesario realizar un calculo de optimizacion y desarrollar el modelo como modelo de optimizacion. Un “solver” o solucionador correspondiente proporciona la solucion del problema de optimizacion. Las condiciones lfmite correspondientes se establecen en el marco de la configuracion del modelo. El modelo se puede crear o realizar mediante el empleo de bibliotecas de modelo que pueden contener, entre otros, modelos individuales para tubenas, valvulas de regulacion de presion, consumidores y fuentes.
La base para la optimizacion es un modelo de optimizacion que se genera de forma automatizada en base al modelo de simulacion. Al modelo de optimizacion se anaden despues las necesarias condiciones lfmite funcionales y ffsicas.
El registro y/o la creacion del modelo se pueden realizar ventajosamente de forma grafica o textual. Los datos necesarios o informaciones se pueden poner a disposicion y/o proporcionar para su demanda, por ejemplo, a traves del sistema de gestion de informacion 26, que forma o proporciona una base de datos comun para las aplicaciones integradas, funcionalidades 24 y unidades funcionales, a la unidad de planificacion de uso o unidad de planificacion 30.
En una variante de realizacion ventajosa, los interfaces de datos se pueden configurar como interfaces estandar, especialmente basados en OPC, pudiendose llevar a cabo la demanda y/o ejecucion de la respectiva unidad
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funcional, funcionalidad y/o aplicacion de forma controlada en funcion del incidente, es decir automaticamente en caso de un cambio en el estado de la red como, por ejemplo, un fallo de la bomba, o en funcion del tiempo, es decir, automaticamente conforme a ciclos de tiempo debidamente fijados, o manualmente por medio de instrucciones del operario.
Se puede prever ademas que el penodo que se tenga que considerar para la planificacion de uso, se fije de acuerdo con la configuracion de la respectiva unidad funcional pudiendo comprender, por ejemplo, un espacio de tiempo de 24 horas, con lo que es posible una planificacion de prevision. Los pasos de tiempo, para los que se establecen respectivamente los puntos de funcionamiento de las bombas, tambien se pueden configurar y/o adaptar de manera ventajosa. Un tfpico paso de tiempo corresponde, por ejemplo, a 15 min.
Los resultados de la planificacion de uso se pueden transmitir como series temporales, por ejemplo a traves de un interfaz estandar previsto y concebido para ello, como OPC, al sistema de gestion de informacion y almacenar en el mismo.
En otra variante de realizacion se preve al menos una unidad de regulacion de presion 36 que, especialmente en base a la regulacion y/o a la vista de informaciones de sensores y/o valores de medicion asf como valores caractensticos, consigue condiciones de presion optimas en la red de abastecimiento de agua. Por medio de un horario de funcionamiento de bombas optimizado y preestablecido, que se proporciona especialmente como resultado de la planificacion de uso en forma de una serie temporal a traves de la gestion de informacion, y/o del consumo de agua estimado y/o de la presion reinante, se determina y/o calcula para cada valvula de regulacion de presion un valor teorico de apertura optimizado segun puntos de vista globales de energfa y costes.
Este valor global determinado de forma integral, es decir, teniendo en consideracion todo el sistema, se puede adaptar respectivamente en funcion de la demanda de agua actual mediante una regulacion de la abertura de valvula en tiempo real localmente previsible. Como base para la determinacion se puede emplear un modelo de red con cuya ayuda se calculan y determinan los parametros hidraulicos necesarios, por ejemplo que valvula se abre cuando, donde y en que posicion y durante cuanto tiempo.
Al igual que en el caso de la planificacion de uso, el respectivo modelo es previsible como modelo de optimizacion, estableciendose las respectivas condiciones lfmite en el marco de la configuracion del respectivo modelo. El modelo se puede crear o realizar mediante el empleo de bibliotecas de modelo que pueden contener, entre otros, modelos individuales para tubenas, valvulas de regulacion de presion, consumidores y fuentes.
Las informaciones y los datos necesarios se pueden proporcionar a la unidad de regulacion de presion 36 ventajosamente desde el sistema de gestion de informacion 26, por ejemplo a traves de un interfaz estandar como OPC.
La regulacion de la presion 36 puede seguir los pasos de tiempo configurados en la planificacion de uso 30 (p. ej. 15 min.) y llevar a cabo durante un espacio de tiempo correspondiente, tal como se considera en la planificacion de uso. Los resultados se guardan de forma centralizada en el sistema de gestion de informacion 26, por lo que estan disponibles para otras aplicaciones y/o funcionalidades, por ejemplo para la transmision a los respectivos actuadores.
En una variante de realizacion ventajosa se preve al menos una unidad de simulacion 38 que configura o genera y/o proporciona un modelo de la red de abastecimiento de agua descrito por medio de normas de base matematico- ffsica. Con ayuda de este modelo se pueden determinar y/o predecir, en dependencia del suministro actual de agua (caudal, presion) y del consumo actual o estimado de agua en los distintos nudos, la presion y el caudal teoricos a esperar teoricamente en la red de abastecimiento de agua, ademas de otras informaciones, como las velocidades de caudal.
Con el consumo de agua conocido o estimado, la distribucion de presion conocida o simulada en el sistema de abastecimiento de agua o las posiciones teoricas de las valvulas de regulacion de presion conocidas, el modulo permite ademas una determinacion del suministro de agua necesario. Con ayuda de este modelo se puede simular cualquier tipo de situacion imaginable que la unidad Planning-Scheduling 30 necesita para la optimizacion de las bombas y valvulas de regulacion de presion o que precisa el gestor de escenario.
En funcion de la calidad del modelo y debido a la integracion en el sistema de control 12, los mensajes de error de la unidad de gestion de alarmas (como fugas, roturas de tubenas, bombas o valvulas de regulacion de presion defectuosas) se pueden incorporar automaticamente al modelo, de modo que siempre se pueda disponer de un modelo realista. Tambien este modelo se puede crear utilizando bibliotecas de modelos.
La simulacion se puede controlar en funcion de un incidente, es decir, en caso a producirse un cambio en el estado de red, o en funcion del tiempo, es decir, de acuerdo con ciclos establecidos, o iniciar manualmente. El dominio de tiempo asf como los pasos de tiempo para los que se vaya a realizar el calculo se establecen de forma correspondiente en la configuracion, pudiendose producir la simulacion, por ejemplo, durante el penodo de las siguientes 24 horas en pasos de 15 minutos. Los datos importantes que debe facilitar el sistema de gestion de informacion 26 son los datos de proceso actuales, por ejemplo presiones y/o flujos, datos historicos, por ejemplo presiones y flujos a traves de un penodo de, por ejemplo, la ultima semana, y los ajustes actuales de los componentes del sistema o de la red, tales como bombas y valvulas. Tambien se pueden emplear en el modelo de
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simulacion datos de pronostico, si se trata de simular a traves de un penodo de tiempo situado en el futuro. Dependiendo de si el modelo de simulacion se emplea online, es decir, teniendo en cuenta los datos de proceso actuales, u offline, teniendo en cuenta datos historicos, se produce una variacion de los requisitos de disponibilidad de datos.
Para poder regular la presion idonea en la red de abastecimiento de agua bajo puntos de vista de energfa y costes optimos, se estima en otra variante de realizacion el futuro consumo de agua distribuido global y localmente por medio de la unidad de prevision 32, pudiendose elaborar, mediante el empleo de datos de caudal y de presion actuales e historicos de la red de suministro y de informaciones GIS, un modelo localmente resuelto para el pronostico del consumo de agua que se actualiza automaticamente y se adapta a la situacion. Para una mayor precision y mejor estimacion del consumo de agua se pueden integrar en el modelo, ademas de los datos de caudal, datos meteorologicos y/o datos de planificacion de produccion de grandes empresas.
Para poder detectar errores en el sistema con la mayor rapidez posible, una unidad de gestion de alarmas 34 transmite los mensajes de error editados, en otra variante de realizacion, a un operario o al respectivo responsable. Los errores se editan de manera que se puedan clasificar de acuerdo con su gravedad y tipo. Se indican ademas solo las causas de error y no los errores consecuentes relacionados con el error, dado que para el operario supondnan una invasion de informacion. Esta norma solo se invalida si se trata de un error consecuente cntico en cuestion de seguridad. Segun el tipo de error, los errores se pueden representar en forma de texto o de forma grafica.
Las alarmas indicadas pueden comprender, ademas de las alarmas transmitidas desde el campo, por ejemplo un controlador, al sistema de control l2 alarmas adicionales generadas por los distintos modulos. Como ejemplo se puede indicar el control de resultados de simulacion; los resultados de simulacion para objetos se comparan con los ifmites de alarma establecidos para estos objetos generandose, en caso de violacion de un lfmite de este tipo, una alarma especial en un listado de alarmas basado en el sistema de control.
En otra variante de realizacion se preve una unidad de apoyo de toma de decisiones 40, dado que en este modulo o en esta unidad se procede a la correspondiente evaluacion de las alarmas, determinandose a traves de una apreciacion de riesgos la relevancia de una alarma para el funcionamiento de la red general.
Tambien se puede prever ventajosamente una unidad de fugas 42 que detecta y/o localiza precozmente fugas existentes, futuras o que se vislumbran. Se emplean procedimientos que observan y evaluan permanentemente los valores de medicion online localmente resueltos, como el desarrollo de la presion y del caudal. Si en un punto se producen inesperadamente variaciones de presion o caudal, se analizan las senales online directas o del entorno por medio de un algoritmo inteligente para detectar fugas y se toma una decision acerca de la existencia de un error. Para la caracterizacion de la gravedad y localizacion del error, se puede utilizar el modelo de distribucion de agua y el gestor de escenario, en el que se simulan, entre otros, diferentes escenarios de fuga.
En una variante de realizacion ventajosamente perfeccionada se puede prever una unidad de toma de decisiones 40 con la que, para apoyar la toma de decisiones, se presentan y/o elaboran propuestas de decision en relacion con el mantenimiento y la planificacion de inversiones de la red y del material de abastecimiento de agua y/o de los medios de produccion relacionados. Partiendo de las informaciones sobre costes del sistema ERP, consultas de clientes, informes electronicos de mantenimiento, conocimientos de fugas y roturas de tubenas de la unidad de fugas 42 o de la unidad de deteccion de fugas, calculos de vida util e informaciones adicionales del campo, asf como de valores de experiencia, por ejemplo de una unidad de gestion de conocimientos como un diario electronico de servicio, se pueden determinar y calcular estrategias de mantenimiento y sustitucion de coste optimo.
La unidad de apoyo de toma de decisiones 40 realiza una valoracion basada en los riesgos y/o una ponderizacion y/o una priorizacion de las alarmas pendientes, que se guardan por ejemplo, en el sistema de gestion de informacion 26, y permite, por lo tanto, un enfoque en las alarmas esenciales para el funcionamiento. Las alarmas valoradas y consideradas relevantes o importantes se transmiten a la unidad de gestion de alarmas 34.
De esta manera se puede reducir al mmimo el numero de alarmas a procesar por el personal de servicio. Para estas alarmas se proponen despues las correspondientes medidas o estrategias, lo que se hace en base a las reglas y/o con ayuda de arboles de decision que se definen para los distintos grupos de alarma.
A partir de estas propuestas se pueden establecer prioridades de mantenimiento y se puede elaborar un plan de mantenimiento optimo, teniendo en cuenta existencias, personal existente, emergencias, permisos de construccion y el lugar de uso.
La unidad de apoyo de toma de decisiones 40, asf como la aplicacion correspondiente, funcionan y/o se ejecutan de forma continua, iniciandose y/o realizandose y/o ejecutandose la elaboracion de posibles propuestas y/o la valoracion de alarmas pendientes controladas en funcion del incidente, es decir, automaticamente en caso de producirse una variacion en el estado de la red, o controladas en funcion del tiempo, es decir, de acuerdo con ciclos de tiempo preestablecidos o por medio de instrucciones de actuacion manual, especialmente por parte del personal de servicio.
Tambien en este caso los respectivos resultados, al igual que las restantes unidades funcionales se guardan de forma demandable y accesible en el sistema de gestion de informacion 26, pudiendose utilizar o emplear igualmente
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interfaces estandar, como OPC o interfaces propietarios, por ejemplo gracias a la utilizacion o al empleo de Application Programming Interfaces (API).
Dado que la unidad de apoyo de toma de decisiones propone una alarma basada en el tiempo con una medida correspondiente, proponiendo especialmente el sistema de toma de decisiones una medida para el tratamiento de un problema, no se transmiten series de tiempo al sistema de gestion de informacion 26.
Ademas se propone ventajosamente una unidad de compensacion de errores 44 o una unidad de subsanacion de errores que, en caso de producirse problemas en el campo o de errores en el sistema, elabora y proporciona, conforme a la base de datos y/o la regulacion, especialmente en interaccion con el sistema de gestion de informacion 26 y/o la unidad Planning-Scheduling 30, una o varias vfas de solucion o propuestas de solucion para subsanar los errores, generandose y/o proporcionandose en el modo manual (Open-Loop-Control) una instruccion paso a paso que apoya al operario en la subsanacion de errores, o eliminandose automaticamente en el modo automatico (Closed-Loop-Control) el respectivo error mediante la ejecucion automatica de instrucciones de actuacion y/o comandos dados por el sistema, especialmente por el sistema de compensacion de errores conectado al sistema de control o el propio sistema de control. En principio se puede elegir entre los dos modos, no pudiendose seleccionar la funcion de Open-Loop-Control para errores cnticos en cuestion de seguridad o relevantes, a fin de evitar especialmente un retraso en la desconexion de la instalacion por parte del usuario.
Tambien se puede prever que en caso de aplicaciones cnticas en cuestiones de seguridad siempre debena obtenerse un “consentimiento” del personal de mando.
Los modos manual y automatico no solo se limitan a la eliminacion y subsanacion de errores, sino que tambien se pueden utilizar y/o emplear para el control de las bombas y de las valvulas de regulacion de presion. En el modo manual solo se comunican al operario de la instalacion propuestas de regulacion optimas a traves de la unidad de Planning-Scheduling 30, que puede aceptar pero tambien cambiar. En el modo automatico estos valores se aceptan automaticamente, funcionando la respectiva instalacion automaticamente conforme a los mismos.
Se preve ventajosamente una unidad de gestion de escenarios 48 para apoyar la realizacion y gestion de escenarios, con la que los distintos escenarios, ya sean reales o ficticios, se puedan simular y/o reproducir de manera realista, pudiendose definir y/o indicar los escenarios con, por ejemplo,
* diferentes bombas activas,
* valvulas de regulacion de presion con distintas posiciones,
* niveles de llenado de depositos de reserva,
* aislamiento de zonas de la red,
* consumo de agua regulables y localmente resuelto y/o
* posibles fugas en las tubenas.
Por consiguiente, los valores actuales de la red de abastecimiento de agua se pueden emplear sin cambios y/o adaptar de forma espedfica y conforme a los deseos y/o a las ideas, especialmente a las ideas de un operario de la instalacion. De esta manera no solo es posible probar y/o comprobar diferentes combinaciones de parametros a modo de simulacion, sino que tambien se pueden simular posibles casos de errores y/o causas como, por ejemplo, fugas. Debido a un estrecho enlace y/o combinacion de las distintas unidades funcionales se puede comprobar por deseo del usuario, a modo de simulacion, el correcto funcionamiento y trabajo del sistema de gestion de alarmas, deteccion de fugas, Decision-Support, Open-Loop / Closed Loop-Control y de la unidad de Planning-Scheduling.
La base del gestor de escenarios es el modelo de distribucion de agua que con ayuda de los parametros preestablecidos se puede adaptar al caso de simulacion deseado.
Se preve ademas una unidad de planificacion de mantenimiento 50 con la que el mantenimiento de componentes defectuosos se puede planificar cuidadosamente y realizar de manera eficiente. La unidad de planificacion de mantenimiento 50 mantiene disponible para cada encargo de mantenimiento una pluralidad de informaciones que cada operario de mantenimiento puede adaptar y/o completar, especialmente despues de haber acabado el trabajo. Las informaciones las pueden demandar y/o procesar y/o adaptar tanto una unidad de procesamiento de datos estacionaria, especialmente el PC de la oficina de mantenimiento, como un equipo terminal movil, por ejemplo, un ordenador portatil, PDA, gafas de realidad virtual. Esto se refiere tambien a instalaciones, medios auxiliares y aplicaciones del sector “Augmented Reality” o realidad ampliada.
En el caso de las informaciones a las que se puede acceder se trata, por ejemplo, de
* lugar de uso,
* componentes defectuosos,
* tipo de error y grado de deterioro (tipo, posicion)
* funcionamiento del componente (plan de funcionamiento o de conmutacion, plan de tubenas, hoja de
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datos),
* trabajos anteriores en este componente o en componentes contiguos (historial),
* interlocutores, responsables,
* eventualmente estado del suelo,
* imagenes del lugar de uso, datos cartograficos,
* observaciones o anotaciones y/o
* datos de factura, facturas y de pedidos.
La unidad de planificacion de mantenimiento 50 puede contener y/o generar, especialmente a traves de interfaces previstos para ello, una conexion a un Computerized Maintenance Management System (CMMS) o a un Enterprise Resource Planning (ERP) System o a un sistema de informacion geografica (GIS).
Por medio de una unidad de visualizacion 52, que comprende posibilidades funcionales para la representacion de datos geograficos y para la visualizacion de diferentes estados del sistema, se pueden integrar y visualizar aplicaciones externas en el Operator Workplace o en el entorno de mando del sistema de control 12. Como ejemplo se puede senalar aqu el sistema de informacion geografica (GIS) en el que se indican y/o muestran, por ejemplo, en los correspondientes niveles, los resultados de la simulacion de red y/o las informaciones de mantenimiento y/o los estados de red y/o las posiciones de empleados y/o las zonas con estados cnticos y/o las informaciones de alarma editadas graficamente.
Una ventaja basica del sistema descrito y reivindicado consiste en que gracias a la integracion llevada a cabo es posible “una mirada” o una vision del proceso. Las informaciones relevantes estan disponibles de forma condensada, dado que las distintas funciones estan integradas en la solucion global. Otra ventaja consiste en que las aplicaciones externas se pueden integrar en el sistema por medio de la aplicacion modular a traves de una plataforma de integracion. A este respecto hay que destacar que el intercambio de datos se lleva a cabo a traves de la unidad de integracion y que las distintas unidades o modulos funcionales no se tienen que integrar directamente, lo que con vistas a la posibilidad de intercambio y mantenimiento de algunos modulos o unidades ofrece ventajas considerables.
En lo que se refiere al uso de una aplicacion integrada de este tipo se pueden destacar las siguientes ventajas:
* la integracion de una unidad para el apoyo de la toma de decisiones permite al operario, en dependencia de sus conocimientos en relacion con la respectiva situacion, obtener mas informacion de diferentes aplicaciones y/o unidades funcionales sin necesidad de cambiar el sistema. El operario dispone ademas de las opciones de actuacion actuales respectivamente optimas como, por ejemplo, un horario de uso optimizado de las estaciones de bombeo y valvulas de reduccion de presion. En dependencia de la configuracion, el operario puede recurrir a diferentes modos. Ademas de una configuracion como “Open- Loop” (instruccion paso a paso para subsanar un error) tambien es posible una configuracion como “Closed-Loop” (ejecucion automatica de acciones necesarias);
* ahorro de tiempo gracias a una solucion unificada: el operario ya no tiene que buscar la informacion importante en diferentes puntos, sino que se le presenta toda la informacion existente de manera uniforme y completa. Gracias a la superficie constante (Look&Feel) el operario se maneja mas rapidamente en el sistema y no tiene que aprender el manejo de muchos sistemas tipo isla diferentes incompatibles, con lo que se consigue ventajosamente una reduccion del tiempo de aprendizaje, se incrementa la comodidad para el usuario y/o se pueden facilitar informaciones referidas al respectivo objeto;
* formula unificada para el manejo de alarmas e incidentes: las alarmas y los incidentes generados desde el proceso (por ejemplo, a traves de un controlador) se pueden representar, al igual que las alarmas procedentes de los calculos, en los listados de alarmas e incidentes;
* la integracion de aplicaciones para la simulacion de red permite iniciar directamente desde el entorno de mando las simulaciones necesarias (por ejemplo, What-If), sin que el funcionamiento se vea afectado por ello. Por lo tanto se pueden generar informaciones adicionales;
* los resultados de distintas aplicaciones se pueden visualizar en otras aplicaciones diferentes. Asf se pueden indicar, por ejemplo, las alarmas que se producen en los sistemas de informacion geografica integrados del mismo modo que en graficos de proceso y tambien es posible y/o se puede proporcionar una representacion combinada de datos de espacio y tiempo en un entorno de visualizacion;
* la correlacion de datos de diferentes aplicaciones y fuentes tambien es posible, con lo que los cambios en la red de abastecimiento de agua se pueden detectar de manera mas precoz.

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    REIVINDICACIONES
    1. Sistema para la determinacion y/o el procesamiento de informaciones de estado relacionadas con la red de abastecimiento de agua con, al menos, una unidad de procesamiento de datos central, un sistema de control (12), al menos una unidad de integracion (14), un sistema de gestion de informacion (26), as^ como unidades funcionales,
    * determinando y controlando las unidades funcionales informaciones de estado,
    * provocando la unidad de integracion (14) una integracion de la funcionalidad de las unidades funcionales (42, 38, 52, 30...) en el sistema de control (12) de manera que la funcionalidad del sistema de control se amplfe en la funcionalidad de la respectiva unidad funcional y que el acceso a distintas funciones y/o a la funcionalidad de las distintas unidades funcionales se produzca desde la unidad de integracion (14) y
    * actuando el sistema de gestion de informacion (26), en interaccion con la unidad de integracion (14), el sistema de control (12) y las unidades funcionales (42, 38, 52, 30.) como base de datos central, activando un intercambio continuo de datos e informacion entre el sistema de control y las unidades funcionales, con lo que las unidades funcionales pueden acceder a datos e informaciones de otras unidades funcionales integradas,
    caracterizado por que entre las unidades funcionales cuentan:
    * una unidad de planificacion de uso (30) para la activacion optima de bombas que se emplean para la generacion del caudal y de la presion en la red de abastecimiento de agua,
    * una unidad de prevision (32) para proporcionar una estimacion localmente resuelta del futuro consumo de agua en la red de abastecimiento de agua,
    * una unidad de gestion de alarmas (34) para proporcionar mensajes de fallo de bombas o valvulas o para comunicar una fuga en una seccion de tubena o en una seccion de red,
    * una unidad de compensacion de errores (44) que, en caso de producirse errores en el sistema, proporciona conforme a la base de datos y/o a las regulaciones, en interaccion con una unidad de planificacion de uso (30), una o varias propuestas de solucion para subsanar los errores, eliminandose el respectivo error por medio de la ejecucion automatica de comandos por parte de la unidad de compensacion de errores (44) conectada al sistema de control (12) o por medio del propio sistema de control y
    * una unidad de visualizacion (52) que comprende posibilidades funcionales para la representacion de datos geograficos y para la visualizacion de diferentes estados del sistema que se comunica con la respectiva unidad funcional y su aplicacion, transmite ordenes de un usuario a la aplicacion, respuestas y resultados de la respectiva aplicacion a un usuario, visualiza informaciones y datos editados temporal y localmente,
    * sirviendo la estimacion del futuro consumo de agua como base para el procedimiento de optimizacion de la unidad de planificacion de uso,
    * considerandose y reaccionandose debidamente a los mensajes de fallo o el comunicado de una fuga en el algoritmo de optimizacion de activacion de bombas al no activar mas las bombas defectuosas al abastecer las zonas en las que existe una valvula de regulacion de presion defectuosa, especialmente cuando la valvula esta cerrada y ya no se puede activar, con otras estrategias diferentes a las anteriores y evitando presiones elevadas en las tubenas con fugas.
  2. 2. Sistema segun la reivindicacion 1, caracterizado por que por medio de la unidad de visualizacion se pueden integrar aplicaciones externas en un entorno de mando del sistema de control, pudiendose indicar en un sistema de informacion geografica (GIS) estados de red y/o zonas con estados cnticos y/o informaciones de alarmas editadas graficamente.
  3. 3. Sistema segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que se preve una unidad de simulacion (38) que proporciona un modelo de la red de abastecimiento de agua descrito por medio de normas de base matematico- ffsica para la determinacion y/o prevision de la presion y del caudal teoricamente a esperar en la red de abastecimiento de agua en dependencia de la aportacion actual de agua y del consumo de agua actual o estimado en los distintos nudos, incorporandose automaticamente al modelo los mensajes de error confirmados de la unidad de gestion de alarmas (34).
  4. 4. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se preve un modulo para la deteccion y localizacion de fugas (42) que detecta y localiza precozmente fugas y roturas de tubenas que se vislumbran en la red de abastecimiento de agua por medio de valores de medicion online localmente resueltos, aprovechandose para la caracterizacion de la gravedad y para la localizacion del error, un modelo de distribucion de agua y un gestor de escenarios con los que se pueden simular, entre otros, diferentes escenarios de fuga.
  5. 5. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se preve una unidad de regulacion de presion para conseguir condiciones de presion optimas en la red de abastecimiento de agua a traves de una activacion optima de valvulas de regulacion de presion, determinando la unidad de regulacion de presion un valor teorico de apertura optimo bajo puntos de vista energeticos por medio de un horario de uso de bombas optimizado preestablecido por la unidad de planificacion de uso y/o del consumo de agua estimado y/o de una presion reinante para cada valvula de regulacion de presion.
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  6. 6. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que se preve una unidad de apoyo de toma de decisiones (40) que realiza una valoracion y/o ponderacion y/o priorizacion basada en riesgos de las alarmas pendientes, transmitiendo las alarmas consideradas como relevantes o importantes a la unidad de gestion de alarmas (34).
  7. 7. Sistema segun la reivindicacion 6, caracterizado por que la unidad de apoyo de toma de decisiones (40) elabora propuestas de decision en la planificacion de mantenimiento e inversion de la red de suministro de agua y/o medios de funcionamiento correspondientes, determinado estrategias de mantenimiento y de sustitucion de coste optimo a partir de las informaciones sobre costes del sistema ERP, consultas de clientes, informes electronicos de mantenimiento, conocimientos de fugas y roturas de tubenas de la unidad de fugas (42) o de la unidad de deteccion de fugas, calculos de vida util e informaciones adicionales del campo, asf como valores de experiencia coste optimo.
  8. 8. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que los resultados de la planificacion de uso se pueden transmitir como series de tiempo al sistema de gestion de informacion y almacenar alli.
  9. 9. Sistema segun la reivindicacion 2, caracterizado por que las alarmas que se producen en el sistema de informacion geografica se indican al igual que en un grafico de proceso.
  10. 10. Sistema segun la reivindicacion 3, caracterizado por que los mensajes de error de la unidad de gestion de alarmas (34) se integran automaticamente en el modelo de la red de abastecimiento de agua con lo que siempre se dispone de un modelo realista.
  11. 11. Sistema segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la unidad de integracion (14) dispone de un dispositivo de integracion a traves del cual se integran las superficies de usuario o los elementos de mando de las distintas unidades funcionales y aplicaciones, con lo que es posible una vision directa de la respectiva aplicacion y/o unidad funcional desde la unidad de integracion y trabajar directamente en la respectiva aplicacion y/o unidad funcional.
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Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201100738D0 (en) * 2011-01-17 2011-03-02 Wallgate Ltd Control apparatus
EP2533117A1 (de) * 2011-06-09 2012-12-12 Siemens Aktiengesellschaft Unterstützung der Fehlerdiagnose einer Industrieanlage
US9307706B2 (en) 2012-05-21 2016-04-12 Smart Rain Systems, LLC Irrigation management
US20150025692A1 (en) * 2013-07-11 2015-01-22 Independent Mitigation and Cleaning/Conservation, Inc. Telecommunication device for water damage mitigation management
US20150019166A1 (en) * 2013-07-11 2015-01-15 Independent Mitigation and Cleaning/Conservation Network, Inc. Water damage mitigation management system and method
DE102014105228A1 (de) * 2014-04-11 2015-10-15 Paul Vahle Gmbh & Co. Kg Positionierbereich für eine Trasse zum vertikalen Einführen von Stromabnehmerkontakten in die Stromschienen der Trasse
US10120962B2 (en) 2014-09-02 2018-11-06 International Business Machines Corporation Posterior estimation of variables in water distribution networks
KR101674260B1 (ko) * 2014-10-14 2016-11-08 엘에스산전 주식회사 상수관망 수운영 시스템 및 운영방법
US10580095B2 (en) * 2015-03-20 2020-03-03 Accenture Global Solutions Limited Method and system for water production and distribution control
DE102015210784A1 (de) * 2015-06-12 2016-12-15 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Analyse von Versorgungsnetzen innerhalb eines Versorgungsgebietes
CN105186686B (zh) * 2015-07-23 2017-09-26 国网青海省电力公司西宁供电公司 一种基于全网拓扑的电网调度智能防误策略系统
JP5925371B1 (ja) * 2015-09-18 2016-05-25 三菱日立パワーシステムズ株式会社 水質管理装置、水処理システム、水質管理方法、および水処理システムの最適化プログラム
GB2545899B (en) * 2015-12-21 2018-07-25 Imperial Innovations Ltd Management of liquid conduit systems
US10795382B2 (en) * 2016-08-02 2020-10-06 Sensus USA, Inc. Method and apparatus for model-based control of a water distribution system
US10241480B2 (en) 2016-09-23 2019-03-26 International Business Machines Corporation Configuration of regulating elements in a partition of a distribution network
EP3450638A1 (de) * 2017-08-30 2019-03-06 Siemens Aktiengesellschaft Steuerung eines wasserversorgungsnetzes
CN107612749A (zh) * 2017-10-17 2018-01-19 广东青藤环境科技有限公司 一种dma分区计量与漏损分析定位监测大数据平台和方法
CN108049453A (zh) * 2017-10-31 2018-05-18 江苏省水利勘测设计研究院有限公司 一种南水北调调水系统水资源配置装置
CN108005016B (zh) * 2017-10-31 2023-11-17 江苏省水利勘测设计研究院有限公司 一种南水北调调水系统水资源配置装置及配置方法
CN108364248B (zh) * 2017-12-30 2021-12-07 国网江苏省电力公司常州供电公司 供电服务综合信息管理系统
US11240976B2 (en) 2018-01-03 2022-02-08 Smart Rain Systems, LLC Remote irrigation control system
DE102018203021A1 (de) * 2018-02-28 2019-08-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Ermittlung und Ausgabe eines Wertes für die Versorgungsicherheit in einem Wasserversorgungsnetz
EP3623880A1 (de) * 2018-09-13 2020-03-18 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur integration von daten von assets einer technischen anlage in eine plattform, digitale plattform und computerprogrammprodukt
EP3683636A1 (de) * 2019-01-18 2020-07-22 Siemens Aktiengesellschaft Kontextsensitives audit trail eines technischen systems
US11185024B2 (en) 2019-04-26 2021-11-30 Smart Rain Systems, LLC Irrigation system map integration
DE102019213530A1 (de) * 2019-09-05 2021-03-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Wasserverteilungssystems
JP7345408B2 (ja) * 2020-01-29 2023-09-15 株式会社日立製作所 エネルギー管理システムおよびエネルギー管理方法
US11296922B2 (en) * 2020-04-10 2022-04-05 Servicenow, Inc. Context-aware automated root cause analysis in managed networks
CN112050085B (zh) * 2020-08-25 2022-02-22 宁波水表(集团)股份有限公司 供水管网的监管方法、监管系统以及电子设备
CN113177656B (zh) * 2021-04-16 2021-12-14 水利部珠江水利委员会技术咨询(广州)有限公司 一种基于智能水务的多级别节水分析方法及系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001069417A2 (en) * 2000-03-17 2001-09-20 Siemens Aktiengesellschaft Plant maintenance technology architecture
US7212976B2 (en) * 2001-01-22 2007-05-01 W.W. Grainger, Inc. Method for selecting a fulfillment plan for moving an item within an integrated supply chain
ITRM20010775A1 (it) 2001-12-28 2003-06-30 Proteo Srl Sistema automatico di determinazione della strategia gestionale ottima di un sistema industriale complesso, in particolare di gestione di re
GB0220899D0 (en) * 2002-09-09 2002-10-16 Univ Liverpool Automation system for information management, condition monitoring and real-time control of distributed industrial systems
GB2405514A (en) * 2003-08-27 2005-03-02 Tts Electronics Distributed Monitoring and Control System
US7050887B2 (en) * 2003-12-23 2006-05-23 Techstream Control Systems Inc. Wireless sensor and control transmitter system
DE202005005491U1 (de) * 2005-03-31 2005-06-02 Weiss, Uwe Datenverarbeitungseinrichtung zur Analyse und Optimierung des Betriebes und der Auslastung von Wasserversorgungssystemen

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