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Introduzione

Nell'era della digitalizzazione e della sostenibilità ambientale, le infrastrutture idriche si trovano di fronte a una sfida trasformativa: l'adozione di piattaforme IoT (Internet of Things) potenziate dall'Intelligenza Artificiale (AI). Questo approccio innovativo non solo migliora la gestione e il monitoraggio delle reti idriche ma offre anche un nuovo livello di efficienza e sostenibilità.

I Sensori IoT come Fondamento della Digitalizzazione

L'uso dei sensori IoT nella gestione delle risorse idriche sta diventando una pratica sempre più diffusa. Questi dispositivi, in grado di rilevare una vasta gamma di parametri, giocano un ruolo cruciale nella rilevazione delle perdite e nell'ottimizzazione delle reti di distribuzione.

  1. Sensori Acustici: Questi sensori sono indispensabili per identificare le vibrazioni sonore causate dalle perdite, fornendo dati preziosi per localizzare con precisione le perdite all'interno della rete.
  2. Sensori di Pressione: Monitorano le variazioni di pressione, cruciali per l'identificazione precoce di potenziali perdite o guasti nella rete.
  3. Flussimetri: Misurano il flusso dell'acqua, permettendo di identificare anomalie o variazioni che potrebbero indicare una perdita.
  4. Sensori di Temperatura: Rilevano variazioni di temperatura nell'acqua, che possono essere sintomo di perdite, specialmente in ambienti sotterranei.
  5. Sensori Chimici: Identificano cambiamenti nella composizione dell'acqua, indicando potenziali contaminazioni o perdite.
Guarda il video del webinar "Il futuro del monitoraggio idrico"

L'Intelligenza Artificiale come Colonna Portante

L'Intelligenza Artificiale (AI) sta emergendo come un elemento chiave nella gestione avanzata delle infrastrutture idriche. Nel contesto del progetto Water4All, l'AI ha assunto un ruolo fondamentale, dimostrando il suo potenziale nel trasformare i dati raccolti dai sensori IoT in soluzioni pratiche e previdenti. Il progetto ha utilizzato l'AI per elaborare e analizzare enormi quantità di dati provenienti da vari sensori, come sensori acustici, di pressione, flussimetri, sensori di temperatura e chimici, impiegati per monitorare la rete idrica.

Nel progetto Water4All, l'AI ha permesso non solo di interpretare i dati in tempo reale ma anche di prevedere potenziali problemi prima che si manifestassero. Utilizzando tecniche di machine learning e algoritmi di analisi predittiva, il sistema ha identificato modelli e tendenze che indicavano la probabilità di perdite o guasti. Ad esempio, l'AI è stata in grado di rilevare anomalie nei dati acustici che potevano suggerire la presenza di una perdita, anche in assenza di segnali evidenti come una riduzione della pressione.

Il modello di AI sviluppato per Water4All ha mostrato un'impressionante capacità di prevedere problemi con un'accuratezza elevata. Il sistema ha utilizzato un approccio basato sulla combinazione di diversi tipi di dati sensoriali per creare un modello comprensivo e multidimensionale dello stato della rete idrica. Ciò ha permesso di individuare perdite nascoste o in fase di sviluppo che altrimenti sarebbero rimaste non rilevate fino a che non fossero diventate problemi maggiori.

Inoltre, l'integrazione dell'AI ha aperto la strada a nuovi livelli di manutenzione preventiva. Con la sua capacità di analizzare continuamente i dati e fornire allarmi tempestivi, il sistema ha ridotto la necessità di ispezioni manuali costose e meno efficienti. Questo non solo ha migliorato la reattività alle emergenze ma ha anche contribuito a una pianificazione più efficiente delle risorse e delle operazioni di manutenzione.

Il successo dell'AI nel progetto Water4All è un chiaro esempio di come la tecnologia possa essere utilizzata per migliorare la gestione delle risorse idriche. L'approccio innovativo adottato nel progetto ha dimostrato che l'AI può offrire soluzioni precise e tempestive, trasformando i dati in azioni preventive e decisioni strategiche. In definitiva, il ruolo dell'AI nel Water4All evidenzia il suo potenziale in termini di efficienza operativa, riduzione dei costi, sostenibilità ambientale e capacità decisionale basata sui dati, aprendo nuovi orizzonti nella gestione sostenibile delle risorse idriche.

Vantaggi dell'Integrazione di Sensori IoT e AI

  • Efficienza Operativa: Con la rilevazione in tempo reale e l'analisi predittiva, le società di gestione dell'acqua possono intervenire rapidamente, riducendo gli sprechi e migliorando l'efficienza operativa.
  • Riduzione dei Costi: La manutenzione preventiva e la tempestiva rilevazione delle perdite contribuiscono a ridurre significativamente i costi operativi.
  • Sostenibilità Ambientale: Minimizzando le perdite e ottimizzando l'uso delle risorse, questo approccio contribuisce alla sostenibilità ambientale.
  • Decisioni Basate sui Dati: Le informazioni dettagliate e accurate fornite dai sensori e analizzate dall'AI permettono di prendere decisioni basate sui dati, migliorando la strategia complessiva di gestione delle risorse idriche.

Alcuni Casi di studio

Ecco alcuni esempi di iniziative concrete di aziende che hanno introdotto progetti innovativi nel contesto della digitalizzazione di una rete idrica:

  1. Gruppo ACEA: Ha implementato una piattaforma di Knowledge Management digitale, migliorando la produttività e agilità dei processi interni. Ha portato avanti un progetto pilota IoT per la telelettura dei contatori idrici, installando circa 30.000 contatori smart, che permettono la lettura remota dei consumi idrici. Questo progetto prevede l'ulteriore installazione di smart water meters, migliorando la conoscenza dei consumi e ottimizzando il servizio offerto. La società ha inoltre implementato tecnologie IoT e sensoristica avanzata per il monitoraggio degli scaricatori di piena delle acque reflue​​.
  2. Acquedotto Pugliese: Ha concluso diversi progetti rilevanti, come il reengineering dei processi di manutenzione elettromeccanica degli impianti, introducendo sistemi informativi di Asset Management e Work Force Management. Ha inoltre previsto la realizzazione di una Control Room di prima generazione per migliorare il monitoraggio e il controllo dei processi operativi, e l'implementazione di progetti SAP S/4 - SHAPE, con l'obiettivo di ottenere significativi benefici in termini di efficacia ed efficienza​​.
  3. Gruppo AIMAG: Ha sviluppato un importante processo di informatizzazione tecnologica per migliorare la gestione delle reti idriche e fognarie. Ha avviato la modellizzazione delle reti fognarie con il progetto “Sentinella”, che permette di monitorare lo stato di esercizio dei reticoli fognari e intervenire anticipatamente in caso di anomalie. Ha implementato anche il telecontrollo e l’informatizzazione di impianti e reti, nonché l’introduzione del CRM Salesforce e la completa revisione dei canali digitali a servizio dei clienti​​.
  4. Gruppo MM: Ha avviato due sperimentazioni importanti, una riguardante l'uso di tecnologie di automazione per rendere più efficaci i processi e l'altra sull'uso della tecnologia dei "gemelli digitali" per ottimizzare la gestione dei fanghi nei depuratori. Ha implementato oltre 350 sensori per la rilevazione idraulica delle reti fognarie, integrati in un sistema di gestione digitalizzato che ottimizza i processi del depuratore di Nosedo​​.
  5. SMAT: Ha implementato un sistema di telelettura dei contatori idrici e ha avviato la transizione dal cartaceo al digitale di tutti i flussi documentali. Ha implementato anche la gestione integrata dematerializzata della filiera degli investimenti, consentendo la gestione degli investimenti in corso e il relativo monitoraggio infrannuale. SMAT sta anche sviluppando una APP per fornire una mappatura in tempo reale dei cantieri aperti sul territorio e offrire vari servizi ai suoi utenti​​.

Questi esempi mostrano come diverse aziende stiano adottando tecnologie avanzate e innovazioni digitali per migliorare l'efficienza, la trasparenza e la sostenibilità nella gestione delle reti idriche.

Conclusioni

In conclusione, l'integrazione di sensori IoT e AI nelle infrastrutture idriche rappresenta un passo fondamentale verso una gestione più intelligente, efficiente e sostenibile delle risorse idriche. La digitalizzazione non è solo una scelta tecnologica ma un imperativo strategico per garantire la sostenibilità e l'efficienza delle risorse idriche nel futuro.

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Alessandro Niglio
06/12/2023
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