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13/04/2026
Ciclo integral del agua
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Sensores IoT LoRaWAN para gestión del Ciclo Integral del Agua
Caso de estudio: Hidrología: Investigación de la gestión del ciclo del agua en un municipio
El Observatorio de Agua Urbana de Suiza (UWO) es una iniciativa a largo plazo (5 años) de ETH y EAWAG (Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuática) para establecer una red de sensores en Fehraltorf, que permite la monitorización y que se encuentra distribuida espacialmente en los distintos procesos del ciclo urbano del agua. Es un laboratorio de investigación de campo coordinado, un banco de pruebas, un laboratorio de sensores y un "aula práctica", todo en uno. Los objetivos principales son:
- Llevar a cabo investigaciones ambientales transdisciplinarias dentro y en las interfaces de los sistemas de agua urbanos.
- Responder preguntas urgentes sobre futuros desarrollos de infraestructuras de agua.
- Aumentar la transparencia y la conciencia pública acerca del ciclo urbano del agua.
- ¿Cómo y dónde estamos activos?
"Supervisamos la lluvia, los flujos, los niveles y otros estados del sistema a una alta densidad espacial (superior a 1 sensor por hectárea) dentro de la red de alcantarillado, en ríos y aguas subterráneas utilizando sensores modernos y tecnologías innovadoras de transferencia de datos inalámbricos (LoRaWAN)".
"Con este trabajo, nuestro objetivo es comprender mejor la interrelación entre la lluvia (conductor) y los procesos de respuesta correspondientes, incluyendo escorrentía superficial, flujo de tubería, actividad de desbordamiento, así como los impactos en los compartimentos adyacentes, como la planta de tratamiento de aguas residuales, aguas subterráneas y ríos. . Además, ampliaremos el alcance de nuestro estudio mediante la monitorización de los parámetros de calidad del agua (ph, conductividad, turbidez, etc.)".
Actualización a 20 de Diciembre de 2018: los primeros copos de nieve llegan a las zonas más bajas: la UWO continúa recolectando información de las alcantarillas, los ríos y las aguas subterráneas! Ahora las 3 puertas de enlace LoRa reciben datos de 62 sensores de baja potencia, los pluviómetros de alta precisión también facilitan datos durante los períodos de nieve, los primeros 5 de los 50 sensores de temperatura se instalan en las alcantarillas.
EL PROYECTO DE INVESTIGACIÓN
El proyecto intenta resolver preguntas como éstas:
- ¿Es posible implementar una tecnología de sensores robusta y de bajo costo para obtener información espacialmente diferenciado por ej. para un funcionamiento más fiable del sistema o una calibración mejorada de los modelos de proceso?
- ¿Cómo podemos cuantificar las emisiones de sustancias emergentes también para situaciones altamente dinámicas (tormentas) para completar los flujos de materia?
- ¿Cómo podemos integrar de manera eficiente las unidades de adquisición de datos descentralizadas (registrador), las tecnologías innovadoras de transmisión de señales remotas y las soluciones en la nube para tener acceso a los datos en toda el área en tiempo real?
- ¿Cómo puede un almacén de datos flexible ayudar a hacer que los datos sean accesibles para todas las partes interesadas y minimizar el esfuerzo de mantenimiento de los sensores al mismo tiempo?
Los estudiantes de ETH Zurich participan directamente en la creación del observatorio y, en el futuro, tendrán la oportunidad de examinar preguntas relevantes para la práctica con los métodos de análisis más recientes. Por lo tanto, esta iniciativa promueve activamente la estimulación cruzada mutua entre la ciencia, la educación universitaria y la práctica de ingeniería.
El proyecto es realizado por EAWAG, Dept. SWW como actor principal, pero en estrecha colaboración con valiosos socios de investigación y de la industria:
- El municipio de Fehraltorf como propietario y operador de la infraestructura.
- La Universidad ETH de Zurich, Cátedras de Gestión del Agua Urbana como instituciones educativas.
- La Universidad de Ciencias Aplicadas (ZHAW), Winterthur, Dept. InES como socio de desarrollo
- Varios socios de la industria que se ocupan de sensores, tecnologías de transmisión, suministro de piezas técnicas (p.e. DecentLab https://www.catsensors.com/es/lorawan/sensores-lorawan), LoriOT
EAWAG Observatorio del Agua https://www.eawag.ch/en/department/sww/main-focus/urbanhydrologisches-feldlabor-wiss/
Soluciones LoRaWAN de Decentlab
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Preguntas frecuentes sobre sensores IoT LoRaWAN para el ciclo integral del agua
¿Qué son los sensores IoT LoRaWAN para el ciclo integral del agua?
Los sensores IoT LoRaWAN para el ciclo integral del agua son dispositivos diseñados para medir y transmitir datos de forma inalámbrica en diferentes puntos del sistema hídrico: redes de abastecimiento, alcantarillado, ríos, aguas subterráneas, depósitos, estaciones de tratamiento, efluentes industriales y puntos de control ambiental. Permiten obtener datos remotos sobre presión, nivel, temperatura, conductividad, turbidez, pH, ORP, oxígeno disuelto y otros parámetros relevantes.
¿Para qué sirve LoRaWAN en la gestión del agua?
LoRaWAN permite conectar sensores distribuidos en campo con bajo consumo energético y comunicación de largo alcance. En la gestión del agua, esta tecnología facilita la monitorización de infraestructuras remotas, reduce la necesidad de cableado, permite recibir datos periódicos y ayuda a mejorar la toma de decisiones en redes de abastecimiento, saneamiento, aguas superficiales y aguas subterráneas.
¿Qué parámetros pueden medirse en el ciclo integral del agua?
En una red de monitorización del ciclo integral del agua pueden medirse parámetros como presión, nivel, temperatura, conductividad, turbidez, pH, potencial redox ORP, oxígeno disuelto, caudal indirecto, distancia al agua y condiciones ambientales. La combinación de estos datos permite controlar tanto la cantidad como la calidad del agua en distintos procesos.
¿Qué sensores LoRaWAN son útiles para medir nivel de agua?
Para medir nivel de agua pueden utilizarse sensores de presión hidrostática, sensores radar, sensores ultrasónicos y sensores láser. La elección depende del tipo de instalación, del rango de medida, de si se requiere contacto con el agua, de las condiciones ambientales y de la precisión necesaria.
¿Qué diferencia hay entre medir nivel con presión, radar, ultrasonidos o láser?
La medición por presión se basa en la columna de agua sobre la sonda y suele ser adecuada en pozos, depósitos, ríos o redes de agua. La medición por radar, ultrasonidos o láser permite medir distancia o nivel sin contacto, lo que puede ser útil en canales, tanques, colectores, zonas de difícil acceso o aplicaciones donde se quiere evitar el contacto directo con el fluido.
¿Qué sensores LoRaWAN ayudan a controlar la calidad del agua?
Para controlar la calidad del agua pueden utilizarse sensores de conductividad, turbidez, pH, ORP, oxígeno disuelto y temperatura. Estos parámetros ayudan a detectar cambios en la composición del agua, presencia de sólidos en suspensión, variaciones químicas, condiciones de aireación y posibles episodios de contaminación o alteración del sistema.
¿Cómo ayuda la monitorización LoRaWAN en redes de saneamiento y alcantarillado?
La monitorización LoRaWAN en redes de saneamiento permite controlar niveles, eventos de desbordamiento, temperatura, caudales indirectos y condiciones del sistema en distintos puntos de la red. Esto ayuda a comprender mejor la respuesta del alcantarillado durante episodios de lluvia, detectar situaciones anómalas y mejorar la planificación del mantenimiento.
¿Se pueden monitorizar ríos y aguas superficiales con sensores LoRaWAN?
Sí. Los sensores LoRaWAN pueden instalarse en ríos, canales, presas, balsas y otros puntos de aguas superficiales para medir nivel, temperatura, turbidez, conductividad u otros parámetros. Esta información puede utilizarse para seguimiento hidrológico, alerta temprana, control ambiental y gestión de recursos hídricos.
¿Los sensores LoRaWAN sirven para aguas subterráneas?
Sí. En aguas subterráneas pueden utilizarse sensores LoRaWAN para controlar nivel, presión, temperatura, conductividad y otros parámetros relevantes. Esto permite realizar seguimiento de acuíferos, pozos, captaciones y sistemas de abastecimiento con menor necesidad de visitas presenciales.
¿Qué utilidad tienen los sensores de turbidez en el ciclo del agua?
Los sensores de turbidez permiten medir la presencia de partículas en suspensión en el agua. Son útiles en aguas residuales, efluentes industriales, ríos, procesos de tratamiento, control de lodos y episodios de lluvia intensa, donde la carga de sólidos puede variar de forma rápida.
¿Para qué se usan los sensores de pH, ORP y temperatura?
Los sensores de pH, ORP y temperatura ayudan a evaluar el estado químico del agua. El pH indica acidez o alcalinidad, el ORP aporta información sobre el potencial de oxidación-reducción y la temperatura contextualiza otros parámetros. Esta combinación es útil en tratamiento de agua, aguas residuales, control ambiental e industria.
¿Qué aporta la medición de oxígeno disuelto?
La medición de oxígeno disuelto permite conocer la cantidad de oxígeno disponible en el agua. Es un dato importante en ríos, aguas residuales, acuicultura, depuración, control ambiental y procesos donde la oxigenación afecta directamente a la calidad del agua o a la actividad biológica.
¿Cómo ayuda LoRaWAN a reducir costes de mantenimiento?
LoRaWAN ayuda a reducir costes porque permite desplegar sensores autónomos con bajo consumo y transmisión inalámbrica. Al disponer de datos remotos, se reducen desplazamientos, se priorizan intervenciones, se detectan incidencias antes y se mejora la planificación del mantenimiento en redes de agua distribuidas.
¿Qué papel tienen las plataformas IoT en la gestión del agua?
Las plataformas IoT permiten recibir, almacenar, visualizar y analizar los datos enviados por los sensores LoRaWAN. En la gestión del agua, estas plataformas pueden utilizarse para crear paneles de control, configurar alertas, comparar datos históricos, detectar tendencias y facilitar la toma de decisiones técnicas.
¿Qué demuestra el caso del Observatorio de Agua Urbana de Suiza?
El caso del Observatorio de Agua Urbana de Suiza demuestra que una red distribuida de sensores LoRaWAN puede ayudar a estudiar el ciclo urbano del agua con alta densidad espacial. El proyecto monitoriza lluvia, flujos, niveles y otros estados del sistema en alcantarillado, ríos y aguas subterráneas, con el objetivo de comprender mejor la relación entre lluvia, escorrentía, redes de saneamiento, plantas de tratamiento y compartimentos ambientales adyacentes.
¿Qué ventajas ofrece una red de sensores distribuida en un municipio?
Una red de sensores distribuida permite conocer mejor el comportamiento real del sistema hídrico municipal. Ayuda a detectar variaciones locales, estudiar eventos dinámicos como tormentas, mejorar modelos de proceso, aumentar la transparencia del sistema y facilitar decisiones basadas en datos en abastecimiento, saneamiento y control ambiental.
¿Dónde se puede solicitar asesoramiento sobre sensores LoRaWAN para agua?
Catsensors ofrece información sobre sensores IoT LoRaWAN aplicados al ciclo integral del agua y puede orientar en la selección de sensores para nivel, presión, calidad del agua, turbidez, pH, ORP, oxígeno disuelto, conductividad e integración con plataformas IoT.
Representante oficial de la firmas suizas Keller Pressure líder europeo en la fabricación de sensores de presión piezo-resistivos aislados y Decentlab, fabricante suizo de sensores IoT LoRaWAN. Más de 40 años de experiencia y más de 1 millón de sensores fabricados cada año avalan los productos Keller Pressure como la mejor solución para su aplicación de medida o control de presión en cualquier fluido. Más de 10 años fabricando sensores IoT LoRaWAN fiables y de calidad reafirman a Decentlab como un fabricante mundial de referencia.
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