Digital twin nell'industria idrica: 5 applicazioni essenziali

I digital twin per l’industria idrica sono repliche virtuali che simulano i sistemi idrici e consentono una gestione più efficiente dell’acqua. Ecco i dettagli!

Quello di digital twin è un concetto ormai noto. Si tratta di modelli digitalizzati in grado di replicare virtualmente oggetti e processi del mondo fisico e di migliorare tutti gli aspetti legati alla gestione, alla manutenzione e al monitoraggio delle risorse.

Sebbene negli ultimi anni abbiamo assistito alla dirompente diffusione di questi modelli in molti settori, non tutti conoscono le potenzialità che i gemelli digitali possono offrire nell’industria idrica. Scoprile insieme a me in questo articolo, esplorando alcune delle applicazioni più significative.

Inizia, inoltre, ad utilizzare soluzioni software avanzate per rendere la gestione dell’acqua ancora più efficiente, economica, resiliente e sostenibile. Prova subito:

un digital twin software, per creare le copie digitali dei tuoi asset idrici e ottenere informazioni aggiornate in tempo reale sul loro funzionamento e sulle loro prestazioni;
un software per il Facility Management, per localizzare automaticamente la posizione di ogni risorsa o infrastruttura, e gestire da un’unica piattaforma centralizzata tutte le attività di pianificazione, controllo, monitoraggio e manutenzione.

Che cos’è un digital twin per l’industria idrica

I digital twin sono modelli digitali dinamici costruiti per rappresentare virtualmente le entità del mondo fisico e descriverne il comportamento in tempo reale. Sfruttano l’analisi dei dati e le connessioni intelligenti per simulare gli effetti di diversi scenari ed effettuare previsioni future, fornendo risultati sempre accurati e attuabili.

Nel settore idrico, i digital twin sono stati introdotti per ottenere una ricostruzione digitale dettagliata e affidabile degli asset fisici che compongono gli acquedotti urbani, le reti idriche degli edifici, gli impianti di recupero delle acque piovane, i sistemi di smaltimento delle acque reflue, gli impianti di depurazione e così via.

Questi modelli possono integrare i dati provenienti da diversi fonti allo scopo di simulare e monitorare costantemente le prestazioni della loro controparte fisica. Forniscono inoltre, ai professionisti del settore idrico, un potente strumento per ottimizzare le attività di manutenzione dei propri sistemi, migliorare il processo decisionale e assicurare una gestione delle risorse idriche più efficiente e sostenibile.

Digital twin per l’industria idrica

Quali sono i componenti fondamentali di un digital twin per il settore idrico

Affinché un digital twin diventi operativo e possa contribuire effettivamente alla gestione delle risorse e delle infrastrutture idriche, deve avere le seguenti componenti:

dati GIS: i digital twin per il settore idrico devono potersi integrare con i sistemi GIS (Geographic Information System) per consentire una rapida ed efficace localizzazione delle risorse verticali (come pompe e serbatoi) e delle infrastrutture orizzontali lineari (come canali, tubazioni e condotte);
dati ambientali: l’utilizzo di sensori intelligenti contribuisce alla raccolta di dati sulle condizioni ambientali che possono influire sul funzionamento e sulle prestazioni di un’infrastruttura idrica. Ad esempio, i dati sulle precipitazioni aiutano a capire quanto velocemente si riempirà un serbatoio per lo stoccaggio dell’acqua piovana;
dati sulle prestazioni: attraverso l’archiviazione di dati storici sulle prestazioni dei sistemi idrici, i digital twin possono evolversi e migliorare nel tempo la loro capacità di replicare e prevedere il comportamento della loro controparte fisica;
analisi dei dati: è un elemento di fondamentale importanza in quanto consente al gemello digitale di trasformarsi in uno strumento predittivo, capace di valutare le prestazioni future degli asset idrici, rilevare in anticipo potenziali problemi e fornire soluzioni efficaci per migliorare la gestione dell’acqua;
digitalizzazione: affinché sia veramente utile, il digital twin di un’infrastruttura idrica deve fornire una visualizzazione chiara e comprensibile dei risultati delle diverse analisi. Deve sfruttare le tecnologie digitali per rendere le informazioni facilmente accessibili agli interessati (ad esempio, tramite dashboard di dati) e migliorare la comunicazione multiutente.

Perché i digital twin sono importanti per i servizi idrici

I gemelli digitali sfruttano la potenza della modellazione BIM, dell’analisi dei dati e della simulazione avanzata per offrire un approccio proattivo, sostenibile e resiliente alla gestione dell’acqua.

Integrano i dati raccolti da dispositivi IoT, sensori intelligenti e altre fonti per monitorare e analizzare in tempo reale il comportamento e le prestazioni delle infrastrutture idriche.

Forniscono, inoltre, alle organizzazioni che si occupano della gestione e della fornitura dei servizi idrici l’opportunità di:

migliorare i processi aziendali;
ottimizzare l’utilizzo delle risorse;
ridurre i costi operativi;
incrementare l’efficienza;
mitigare i potenziali rischi;
ridurre gli impatti ambientali.

Attraverso l’utilizzo dei digital twin, i professionisti del settore idrico hanno la possibilità di simulare scenari ipotetici e situazioni critiche, tra cui emergenze, allarmi sanitari ed eventi legati ai cambiamenti climatici. Ciò consente di anticipare la risoluzione delle problematiche e di migliorare la capacità di risposta attraverso interventi tempestivi e mirati.

Un ruolo cruciale viene svolto dai gemelli digitali anche nella gestione di tutti i processi relativi al trattamento, alla depurazione e allo smaltimento delle acque reflue.

Come i digital twin aiutano a ridurre le acque reflue

L’utilizzo della tecnologia digital twin nel settore idrico permette il monitoraggio continuo dei sistemi per lo smaltimento delle acque reflue e fornisce informazioni aggiornate e affidabili sul corretto funzionamento delle reti fognarie.

Attraverso il monitoraggio in tempo reale, le utility possono rilevare e risolvere tempestivamente i potenziali problemi (come perdite o utilizzo eccessivo di acqua) e ridurre al minimo il volume di scarico generato.

Con l’aiuto dei sensori predisposti sull’infrastruttura fisica, è possibile localizzare con estrema precisione le perdite che interessano i sistemi destinati allo smaltimento (come tubazioni o serbatoi di stoccaggio dell’acqua). Ciò consente di intervenire in modo proattivo e adottare soluzioni efficaci contro gli sversamenti che possono rappresentare una grave minaccia per l’ambiente.

I digital twin possono essere utilizzati, inoltre, per simulare e analizzare la funzionalità degli impianti di trattamento. Aiutano ad ottimizzare i processi di depurazione e consentono di valutare diverse strategie per massimizzare l’efficienza del trattamento e ridurre la generazione dei reflui.

Non meno importante, rispetto alle applicazioni appena illustrate, è la capacità dei gemelli digitali di analizzare i modelli di consumo idrico e identificare le aree di spreco o elevato utilizzo. Attraverso l’analisi della tendenza della domanda, le organizzazioni possono implementare misure adeguate a ridurre il consumo di acqua e limitare, di conseguenza, l’eccessiva produzione di acque reflue.

Monitoraggio impianto di depurazione

Come usare il digital twin per la gestione idrica: 5 applicazioni essenziali

Ecco le 5 applicazioni più significative dell’uso della tecnologia digital twin nella gestione dei sistemi idrici degli edifici e delle città:

monitoraggio delle prestazioni: i digital twin sono in grado di fornire informazioni aggiornate e affidabili sul funzionamento delle infrastrutture idriche grazie alla loro capacità di creare una connessione bidirezionale con il mondo fisico. Queste informazioni possono essere utilizzate dai professionisti del settore per rilevare le inefficienze, affrontare i problemi in modo proattivo e migliorare le prestazioni complessive degli impianti;
manutenzione predittiva: la raccolta e l’analisi dei dati effettuate in tempo reale dai digital twin, consentono di prevedere le esigenze di manutenzione e affrontare i problemi prima che si verifichino. Questo approccio proattivo contribuisce alla riduzione dei tempi di inattività delle apparecchiature idriche, prolunga la durata degli asset e riduce i costi di manutenzione;
gestione del rischio: i digital twin aiutano a valutare e gestire i rischi legati all’approvvigionamento idrico, alle vulnerabilità delle infrastrutture e al verificarsi di eventi estremi. Permettono di simulare e analizzare diversi scenari e favoriscono lo sviluppo di piani di emergenza efficaci. Consentono, inoltre, di migliorare la resilienza dei sistemi idrici e di rispondere in modo adeguato alle possibili interruzioni;
supporto decisionale: i digital twin costituiscono una piattaforma virtuale che consente alle utility di testare e valutare diverse strategie di intervento. Sono in grado di simulare l’impatto di possibili cambiamenti sulle prestazioni dei sistemi idrici e aiutano le organizzazioni a prendere decisioni più informate;
gestione delle risorse: l’utilizzo dei gemelli digitali consente agli operatori del settore di ottimizzare l’allocazione e la distribuzione delle risorse idriche. La simulazione e l’analisi dei dati aiutano a gestire la domanda di acqua potabile e ad ottimizzare i processi di trattamento, portano ad una maggiore efficienza, ad una riduzione degli sprechi e ad un notevole risparmio sui costi.

l digital twin rappresentano il futuro nella gestione delle infrastrutture e dei servizi idrici. Per non rimanere indietro rispetto a questa trasformazione, inizia sin da subito ad utilizzare:

un software per creare digital twin per iniziare a replicare virtualmente i tuoi asset idrici e monitorare in tempo reale le loro prestazioni;
un Facility Management software, una piattaforma centralizzata che semplifica la geolocalizzazione delle risorse idriche e ti supporta in ogni processo relativo alla gestione, alla manutenzione e al monitoraggio delle infrastrutture destinate alla distribuzione dell’acqua.

Indirizzo articolo: https://bim.acca.it/digital-twin-industria-idrica-5-applicazioni-essenziali/