Caso de éxito: monitoreo remoto de bombeo híbrido para abastecimiento de agua en un entorno crítico
Mantener sistemas de bombeo de agua operando de forma confiable en un entorno remoto ya es un desafío considerable; cuando esta operación además depende de una arquitectura híbrida (solar fotovoltaica + diésel), involucra múltiples puntos de medición y exige disciplina de Operación y Mantenimiento (O&M) con informes periódicos, la complejidad aumenta significativamente.
Fue en este escenario que un integrador internacional estructuró el monitoreo de cinco sistemas híbridos de bombeo en un gran campamento de refugiados en el noroeste de África, con el objetivo de transformar señales de campo (eléctricas, hidráulicas y ambientales) en visibilidad operativa y en datos consistentes para apoyar la rutina de mantenimiento, la supervisión y la toma de decisiones.
El escenario y el desafío
La aplicación cumple un papel crítico: la energía generada se utiliza principalmente para alimentar las bombas de agua, responsables de abastecer al campamento en su conjunto. Según información del proyecto, el lugar alberga a más de 200 mil personas, lo que hace que la continuidad del bombeo y la previsibilidad operativa sean aún más importantes.
En el contexto del proyecto, la demanda no era solo “ver” lo que estaba sucediendo, sino acompañar el desempeño de cada sistema con suficiente nivel de detalle para sostener una rutina de O&M basada en evidencias. En la práctica, esto significa reducir la dependencia de recolecciones manuales (que tienden a generar retrasos, inconsistencias y costos operativos), consolidar información que normalmente está dispersa entre dispositivos y, principalmente, crear trazabilidad: el agua producida, la energía generada/consumida y las condiciones de operación deben conectarse en una única narrativa de datos.
Entre los desafíos identificados estaban la necesidad de visibilidad centralizada entre múltiples puntos de bombeo, la medición precisa de la producción de agua y del desempeño energético (incluida la comparación entre las contribuciones de la energía fotovoltaica y del diésel), además de identificar rápidamente paradas no programadas para acortar el tiempo de respuesta. En un proyecto con alta relevancia operativa y logística, cada brecha de información tiene un costo: aumenta la incertidumbre, alarga los diagnósticos y hace que el informe sea más laborioso y propenso a errores.
Cómo llega el agua al campamento (visión general del sistema)
El agua se capta mediante bombeo y se almacena en grandes tanques de aproximadamente 300 m³ cada uno. A partir de estos reservorios, se distribuye a los refugiados a través de tuberías y redes de canalización a lo largo del campamento. Esta arquitectura de almacenamiento y distribución ayuda a mantener el abastecimiento, incluso en un entorno desafiante.
Además, los tanques y los sistemas de canalización están interconectados, lo que contribuye a la resiliencia del sistema: si una bomba presenta un problema, otras bombas pueden compensar y ayudar a mantener la producción de agua.
Qué debía medirse para atender la O&M
El monitoreo debía atender las necesidades cotidianas de operación y mantenimiento de los sistemas de bombeo y de la generación de energía (solar y diésel). El punto de partida era medir, registrar y poner a disposición la cantidad de agua producida, tanto en el total del mes como día a día, para acompañar la producción e identificar variaciones.
En la parte energética, era importante acompañar cuánta energía provenía del sistema solar fotovoltaico (paneles solares) y, cuando fuese necesario, también del generador diésel, incluyendo cuántas horas el generador estuvo encendido. Además de saber “cuánto generó”, era fundamental entender “cómo generó”: por eso, la eficiencia del sistema solar se analizó comparando la luz solar disponible (irradiancia) con la energía efectivamente generada.
Este seguimiento se complementó con registros del tiempo de parada no programada (cuando el sistema se detiene sin estar previsto), duración de esas paradas, fallas y alarmas, además del historial de actividades de operación y mantenimiento realizadas. En resumen, los datos debían recolectarse en el lugar, llegar de forma confiable al seguimiento del equipo y poder utilizarse con facilidad en la elaboración de informes, sin depender de registros y recolecciones manuales frecuentes.
La solución: FieldLogger en el centro, conectividad vía AirGate 4G Lite y gestión de datos en NOVUS Cloud
Para viabilizar este flujo, la solución adoptada centralizó la adquisición y el registro en el FieldLogger, en red Modbus, con la comunicación externa realizada por el AirGate 4G Lite actuando como gateway.
En la práctica, el FieldLogger funciona como el núcleo de adquisición y consolidación de datos en campo, mientras que el AirGate 4G Lite, conectado vía Ethernet, cumple el papel de llevar esta información a la nube cuando la conectividad lo permite. Los datos se estructuraron para su uso en NOVUS Cloud, apoyando la organización de la información y la creación de informes con base en los registros recolectados.
Es importante destacar que, tras la implementación, el monitoreo se realiza principalmente en el lugar, debido a la disponibilidad limitada de 4G e internet en la región. Por lo tanto, el acceso remoto no siempre es posible, ya que depende de las condiciones de conectividad.
Integración en campo: cuando los datos empiezan a “conversar”
A nivel de instrumentación, la integración vía RS-485 Modbus conectó los principales elementos necesarios para “contar la historia completa” del sistema híbrido. Se incorporaron medidores de energía AC y DC para registrar magnitudes eléctricas, una estación meteorológica para aportar irradiancia y condiciones ambientales (fundamentales para explicar variaciones en la generación y sustentar análisis de eficiencia), además de un medidor de caudal para medir directamente la producción de agua.
Sensores de presión contribuyeron al control de las condiciones hidráulicas, los inversores de las bombas aportaron datos operativos y soporte al control del sistema, y el sensor de marcha en seco ayudó a proteger contra la operación sin agua. Al reunir estas fuentes en un único punto de recolección, la operación deja de mirar “islas” de información y pasa a ver correlaciones, por ejemplo, relacionando variaciones de producción con eventos operativos, condiciones hidráulicas, incidencia solar y comportamiento energético.
Por qué estos productos: criterios de elección
La elección de FieldLogger y AirGate 4G Lite se basó en criterios de integración y robustez: el soporte nativo de comunicación RS485 facilitó la integración directa con medidores y sensores; la capacidad de centralizar múltiples variables en un solo equipo redujo la complejidad y los puntos de falla; el registro de datos y la conectividad hicieron posible consolidar la información y redujeron la necesidad de recolección manual; la confiabilidad es esencial para entornos remotos y severos; y la flexibilidad para estructurar y exportar datos según los requisitos de informes ayudó a garantizar continuidad y consistencia de la información, sin depender de extracciones manuales recurrentes.
Para el público técnico, esto se traduce en una arquitectura más limpia e integración directa; para el público comercial, en previsibilidad, escalabilidad y menor esfuerzo operativo para mantener el sistema “auditable” a lo largo del tiempo.
Resultados e impactos en la operación
En los resultados, hubo impactos operativos relevantes: mayor visibilidad del desempeño de los cinco sistemas de bombeo, automatización y mayor precisión de los informes de O&M (incluyendo producción de agua, balance energético fotovoltaico versus diésel y desempeño del sistema), mejor gestión de recursos con trazabilidad de la producción de agua y del consumo de energía, identificación más rápida de fallas y paradas no programadas con reducción del tiempo de respuesta y la posibilidad de analizar eficiencia con base en datos, especialmente en el desempeño del sistema fotovoltaico al relacionar irradiancia y generación.
Además del uso operativo, los informes no son solo internos: se utilizan tanto para monitoreo como para rendición de cuentas, y se comparten con organizaciones internacionales y stakeholders. Un beneficio adicional mencionado en el proyecto es que los informes comenzaron a incluir datos climáticos del lugar que antes no estaban disponibles, ayudando a contextualizar el desempeño a lo largo del tiempo.
Mantenimiento y continuidad del abastecimiento
La operación y el mantenimiento local son realizados por técnicos del propio campamento. Existe un contrato de soporte de mantenimiento que incluye asistencia remota y dos visitas al sitio por año. En casos mayores o más complejos, existe la posibilidad de un desplazamiento adicional cuando el equipo local no logra resolver el problema.
Como los tanques y la red de distribución están interconectados, el sistema también cuenta con cierto grado de resiliencia: cuando una bomba presenta una falla, otras pueden compensar y mantener la producción de agua, reduciendo el impacto de un evento aislado.
Cuente con NOVUS
Este caso refuerza un punto simple y decisivo: cuando la O&M exige informes, trazabilidad y respuesta rápida, el monitoreo debe ser parte integral del sistema, especialmente en entornos remotos y aplicaciones críticas de abastecimiento.
Al consolidar la adquisición en el FieldLogger y garantizar conectividad con el AirGate 4G Lite (de acuerdo con las condiciones locales), el proyecto estableció un camino consistente entre el campo y la gestión de datos, permitiendo mejor supervisión y soporte a la operación con base en datos.
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