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Estimador de ahorros de lavado según demanda
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Obtenga la calculadora gratuitadescriptionInforme técnico — Halogen Systems Inc. y Sensus (Xylem)
Resolver los problemas de edad del agua
con AMI y sensores de calidad del agua
Probado en el MP5-A. El modelo actual es el MP-5F.
La ciudad de Gainesville, Georgia, integró sensores Halogen MP5-A con la infraestructura Sensus FlexNet AMI para permitir la purga automática según demanda en ubicaciones remotas de extremos sin salida. El sensor funcionó continuamente durante 6 meses a 184 PSI con una disponibilidad del 99.875%: sin mantenimiento, calibración ni visitas de servicio.
Este documento describe la arquitectura de integración, el enfoque de instalación, los flujos de datos y los resultados operativos, proporcionando un modelo reproducible para empresas de agua que desean pasar de purgas basadas en tiempo a purgas basadas en condiciones.
Resultados de la prueba — Gainesville, Georgia
99.875%
Tiempo de funcionamiento del sensor
4 lecturas no válidas de 2,200 mediciones
184 PSI
Presión operativa
Funcionamiento continuo: no se necesita regulación de presión
6 meses
Sin mantenimiento
Cero tiempo de inactividad ni visitas de servicio no planificadas
15 min
Intervalo de carga de datos
Mediante Sensus Smart Gateway hacia Xylem Data Lake
El problema de la edad del agua
La calidad del agua se degrada mientras recorre los sistemas de distribución. El tiempo entre la salida del agua de la planta de tratamiento y su llegada a un cliente, conocido como edad del agua, está directamente correlacionado con la disminución del desinfectante residual. Incluso los sistemas bien diseñados tienen problemas de edad del agua, especialmente en extremos sin salida donde el consumo es demasiado bajo para mantener la renovación.
Gainesville abastece zonas rurales situadas a muchas millas de su planta de tratamiento. En los tramos sin salida, la edad del agua hacía que los niveles de cloro y pH se desviaran fuera de los rangos aceptables, provocando quejas por sabor y olor y requiriendo lavados periódicos para restablecer la calidad del agua.
El problema de la purga manual
Sin purga automatizada, había que enviar cuadrillas para abrir manualmente válvulas o hidrantes. Esto genera inconsistencias debido a variaciones en la carga de trabajo, el tráfico, el clima y la mano de obra disponible. Cada purga puede requerir hasta 140.000 galones, según el lugar; sin datos de calidad del agua que activen la purga, las cuadrillas a menudo purgan en exceso o pierden el momento óptimo.
Cómo Gainesville implementó la purga remota
Gainesville estableció sitios de lavado remoto utilizando medidores de agua Sensus ally con válvulas integradas de cierre remoto. Para sitios de mayor caudal, se desarrolló un novedoso sistema automatizado utilizando un medidor Sensus Omni de 2 pulgadas conectado a una válvula de apertura/cierre ClaVal. Esto proporciona a la ciudad control remoto de los lavados y un registro preciso del volumen de lavado para el seguimiento del agua no facturada.
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Control remoto
Sitios de lavado controlados a distancia mediante Sensus FlexNet AMI. No se necesita desplazar un vehículo para iniciar o detener un lavado.
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Programación en horas de menor demanda
Lavados realizados a caudales menores durante períodos más largos en horas de baja demanda —tardes y noches— para reducir el impacto sobre la presión del sistema.
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Seguimiento del volumen
La medición Sensus proporciona un registro preciso del volumen de purga, lo que permite contabilizar con exactitud el agua no facturada y optimizarla con el tiempo.
Por qué Gainesville eligió el Halogen MP5-A
En una prueba anterior de purga según la demanda, Gainesville utilizó un instrumento DPD en línea para el monitoreo remoto de cloro, pero lo consideró insuficiente. El pH subió a niveles inaceptables en los meses más fríos. Se requería mantenimiento cada 45 días. El instrumento no podía soportar temperaturas de congelación. Gainesville necesitaba algo mejor.
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Mide tanto cloro como pH
El equipo anterior solo podía medir cloro. Gainesville descubrió que el pH sube a niveles inaceptables en los meses más fríos, lo que hace esencial el monitoreo dual para una lógica de activación confiable.
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Sin mantenimiento durante 6 meses o más
El MP5-A no requirió mantenimiento ni calibración durante al menos seis meses, en comparación con el instrumento DPD anterior que requería mantenimiento cada 45 días.
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Instalación directa mediante inserción en tubería presurizada
Instalado mediante inserción directamente en tuberías principales de distribución presurizadas en servicio. Funciona a temperaturas de congelación sin necesitar servicio, un requisito clave para instalaciones en cámaras exteriores.
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Funcionamiento con batería
Elimina la necesidad de suministro eléctrico de la red en sitios remotos de lavado. El modo de bajo consumo permite hasta 6 meses de funcionamiento con una carga de una batería de 50 AH.
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Sin flujo de residuos
No se requiere línea de muestra ni desagüe. Minimiza el agua no facturada frente a instrumentos que requieren hasta 140,000 galones al año de descarga de corriente de desecho.
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Resolución suficiente para la lógica de activación
Proporciona resolución suficiente para activar de forma confiable la purga cuando el cloro baja a 0.35 ppm o cuando el pH sube a 8.9, los umbrales definidos por los operadores de Gainesville.
Arquitectura de integración
La interfaz Halogen MP5-A admite el modo de bajo consumo para hasta seis meses de funcionamiento con batería con una carga de 50 AH. Cuatro salidas de 4-20 mA se conectan a Sensus Smart Gateways para transmitir datos al panel Xylem Data Lake. El Smart Gateway activa los envíos de datos cada 15 minutos.
Instalación por inserción en tubería presurizada
En el sitio de prueba se utilizó una instalación en cámara debido a la profundidad y al tamaño de la tubería. La instalación del sensor utiliza equipos convencionales de perforación en carga en una tubería en servicio, sin necesidad de interrumpirla.
- check_circlePrimero se instala la válvula de toma
- check_circleConjunto de sensor Halogen insertado en el flujo
- check_circleEl puerto de muestra permite comprobar la calibración con un colorímetro portátil
- check_circleEl conjunto extractor integrado permite realizar el servicio del sensor sin cerrar la tubería principal
Interfaz de sensor de 2.ª generación
Según los comentarios de la prueba, Halogen introdujo una interfaz de próxima generación con varias mejoras:
- check_circleAplicación móvil Bluetooth para comprobaciones de calibración in situ
- check_circleCarcasa de batería IP68 para baterías de hasta 100 AH
- check_circleConexión para panel solar incluida
- check_circleDos activadores independientes de Smart Gateway para una transmisión fiable de 4 parámetros
Qué mostraron los datos
El cloro cae con el envejecimiento del agua y se recupera después del lavado
Los datos del Xylem Data Lake mostraron claramente que los niveles de cloro disminuyeron a medida que el agua envejeció en la sección sin salida, y luego se recuperaron inmediatamente después de cada descarga. El patrón fue consistente e inequívoco, lo que validó que la resolución del sensor era suficiente para detectar las condiciones que deberían desencadenar el lavado.
El pH aumenta especialmente en los meses fríos
El pH aumentó gradualmente con la edad del agua y descendió después de la purga. El efecto fue significativamente más pronunciado durante los meses fríos, lo que confirmó que la monitorización del pH era esencial para la lógica de activación y validó la decisión de exigir monitorización de dos parámetros antes de pasar a la purga según la demanda.
El sensor mostró buena concordancia con las muestras de laboratorio
Los valores comunicados por Halogen se compararon con muestras de laboratorio recogidas en el sitio con instrumentos calibrados. El sensor siguió bien las mediciones después de una calibración realizada en septiembre de 2024, la primera desde la instalación. La desviación anterior ilustra la importancia del ajuste inicial de calibración, mientras que la precisión posterior confirma la estabilidad a largo plazo.
Conclusión
La ciudad de Gainesville está satisfecha con los resultados y planea instalar más sensores. La combinación de sensores Halogen MP5-A y Sensus FlexNet AMI proporciona una vía práctica y escalable para la purga según demanda, sustituyendo las purgas programadas por eventos activados por las condiciones que utilizan menos agua, requieren menos desplazamientos de técnicos y proporcionan datos documentados de calidad del agua.
Desde entonces se ha lanzado una nueva versión del sensor que mide tanto cloro libre como monocloramina para los municipios que utilizan monocloramina como desinfectante secundario, extendiendo el mismo enfoque a los sistemas de cloraminación.