Gemelo digital para la gestión del agua por WUR, Países bajos

Fuente: Red Innovagro

En términos generales, un gemelo digital es la combinación de un gemelo físico (un objeto del mundo real existente o por construir, por ejemplo, una fábrica de automóviles), un gemelo virtual (una copia digital actualizada del objeto del mundo real; un modelo en su sentido amplio), y las comunicaciones en línea bidireccionales entre estos dos. Los datos sensoriales del objeto físico se envían (semi)continuamente a la copia virtual para mejorar la representación digital. Más allá de eso, el estado modificado de la parte virtual se puede usar para enviar automáticamente información al objeto físico e incluso para realizar cambios en él, sin interferencia humana.

Gestión del agua holandesa

Los gemelos digitales ya se utilizan ampliamente en sistemas de producción avanzados, como fábricas de automóviles y otras aplicaciones que dependen de la Internet de las cosas. El nuevo proyecto trabajará hacia una construcción digital avanzada similar para la gestión del agua holandesa. En este caso, el sistema físico será el sistema de agua exterior monitoreado y el gemelo virtual será un conjunto de modelos computacionales integrados, algoritmos (IA), sistemas de visualización/paneles de control y la estructura que mantiene unidas estas diferentes partes. Un gemelo digital para la gestión del agua significa, por lo tanto, una mayor integración y uso de datos, modelos, flujos de trabajo y su implementación en las complejas estructuras operativas de las juntas de agua.

Abordar el desafío: hacia un gemelo digital

Dado el entorno desafiante en el que se desarrolla el proyecto, el objetivo es dar pasos realistas hacia un gemelo digital maduro. Con ese fin, el proyecto explorará posibles formas en que el Hermanamiento Digital puede contribuir a soluciones modernas de gestión del agua en tres temas diferentes: plantas de purificación de agua, calidad del agua y sequía.

Qué tan cerca estará el gemelo digital del nivel de implementación de la 'fábrica de automóviles' difiere entre estos tres temas. En las plantas de purificación, los algoritmos de IA ya se usan de manera más general, mientras que el modelado y la predicción de la calidad del agua y su acoplamiento con la toma de decisiones se realizan en un modo más fuera de línea. Por lo tanto, el nivel alcanzable de Gemelo Digital es más restringido para el segundo que para el primero. Finalmente, los diferentes temas se integrarán dentro de un marco de Gemelo Digital. Este marco debería ser aplicable a las juntas de agua de los Países Bajos. Al final, las soluciones tecnológicas probablemente no sean el mayor desafío. Lograr que este sistema funcione dentro de las estructuras operativas, organizacionales y políticas de las juntas de agua holandesas recibirá la debida atención dentro del proyecto.

Consorcio

El reto se asume con un amplio consorcio, formado por diferentes grupos de investigación y de la Universidad de Wageningen, la Universidad de Ciencias Aplicadas HZ (Hogeschool Zeeland), tres organizaciones colaborativas (STOWA, Het Waterschapshuis e IMEC-OnePlanet), cuatro (semi)privadas empresas: la empresa de agua potable Vitens, la empresa de ingeniería Royal Eijkelkamp y las empresas de consultoría Nelen & Schuurmans y Witteveen+Bos, y dos juntas holandesas de agua (Waterschap Vallei y Veluwe y Waterschap Limburg). Con todos estos socios involucrados, las herramientas y la red para construir un gemelo digital relevante están disponibles. Para asegurar la difusión del conocimiento que se construirá en el proceso, se creará un sitio web, se realizarán reuniones con grupos de resonancia y se organizarán varias otras actividades y conexiones con el mundo exterior.