Monitorización IoT de acequias y redes de riego - ENGONUS
Óscar Moisés Cuenca Roca CEO y fundador de ENGONUS
3/14/20268 min read
Contenido de mi publicación
Del mapa hidráulico a las alertas operativas
Caso técnico: DEMO ENGONUS en el nodo VB-AV-01, Azud de Las Norias Gemelas, Vega Baja del Segura
Monitorización IoT de acequias: del mapa hidráulico a las alertas operativas
El problema no siempre es que falte agua. A veces, el verdadero problema es descubrir demasiado tarde que el caudal ha cambiado, la salinidad ha aumentado, una sonda ha dejado de enviar datos o una obstrucción está reduciendo el paso del agua.
La monitorización IoT de acequias conecta sensores de nivel, caudal y calidad del agua con una plataforma capaz de localizar cada punto, conservar su histórico y transformar las lecturas en avisos comprensibles. El objetivo no es acumular datos. Es reducir el tiempo que transcurre entre una anomalía y una decisión.
ENGONUS ha desarrollado una DEMO funcional y documentada utilizando como referencia el nodo VB-AV-01, situado en el Azud de Las Norias Gemelas y asociado a la Acequia de la Alquibla, en la Vega Baja del Segura. La demostración integra cartografía, un modelo de activos, variables hidráulicas y de calidad, paneles de visualización y un motor de reglas.
No se presenta como una red de sensores calibrada y validada para producción. Es una base técnica reproducible que permite comprobar cómo funcionaría el sistema, qué información ofrecería y qué trabajo de ingeniería sería necesario antes de desplegarlo en un entorno real.
Por qué una red histórica necesita una capa digital
Las acequias son infraestructuras extremadamente eficientes desde el punto de vista de la distribución y reutilización del agua. Sin embargo, gran parte de su operación sigue dependiendo de inspecciones presenciales, conocimiento local y actuaciones posteriores a la detección visual de una incidencia.
La dimensión del sistema de la Vega Baja ayuda a entender el reto. Un estudio de la Universidad de Alicante catalogó ocho azudes y 63 acueductos - acequias, azarbes y conducciones asociadas - con una longitud conjunta aproximada de 402,86 kilómetros, dentro de una superficie tradicional de regadío de unas 18.321 hectáreas. El mismo trabajo destaca la elevada eficiencia cuantitativa del sistema y, al mismo tiempo, los desafíos cualitativos derivados de la salinidad y otros contaminantes.
En una red de esta extensión, visitar cada punto con la frecuencia necesaria no siempre es viable. Una capa digital no reemplaza la experiencia de guardas, técnicos u operadores. La amplía con información continua, comparable y trazable.
Qué significa monitorizar una acequia con IoT
Monitorizar no consiste simplemente en colocar un sensor. Un sistema operativo necesita conectar siete elementos:
1. Inventario hidráulico: saber qué acequias, azarbes, azudes, compuertas y puntos críticos existen.
2. Posición geográfica: ubicar cada elemento y cada sensor en un mapa controlado.
3. Instrumentación: medir variables hidráulicas, de calidad y de estado del equipo.
4. Energía y comunicaciones: garantizar alimentación y transmisión de datos en campo.
5. Modelo de datos: utilizar nombres, unidades y rangos coherentes en todos los nodos.
6. Reglas operativas: convertir valores numéricos en estados como OK, AVISO o ALARMA.
7. Visualización y trazabilidad: mostrar la situación actual, la evolución histórica y los eventos registrados.
Si falta uno de estos componentes, aparecen puntos ciegos. Un sensor sin mapa carece de contexto. Un dato sin unidad puede interpretarse mal. Una alarma sin histórico no permite saber si fue un episodio aislado o una tendencia. Y una plataforma sin un plan de mantenimiento termina mostrando datos en los que nadie confía.
El mapa es el primer sensor del sistema
Antes de decidir dónde instalar instrumentación, ENGONUS desarrolló una fase de mapeo. En la configuración de la DEMO se integró:
1. Un mapa base local en formato MBTiles.
2. Un estilo cartográfico compatible con Mapbox Style v8.
3. Una capa GeoJSON con la red de acequias y azarbes.
4. Activos georreferenciados para representar nodos y sensores.
El inventario de trabajo utilizado en la DEMO contiene 105 elementos lineales y 23 acequias identificadas por su nombre en la capa disponible. No pretende sustituir un inventario oficial ni una comprobación topográfica. Su función es ofrecer una base operativa sobre la que seleccionar puntos, documentar decisiones y planificar visitas.
Cómo se priorizan los nodos
No es necesario colocar todos los sensores posibles en todos los puntos. La red se diseña por prioridades:
1. Azudes y tomas principales: permiten observar la entrada de agua al sistema.
2. Cabeceras de acequia: ayudan a comprobar el reparto inicial.
3. Partidores y bifurcaciones: sirven para comparar caudales y detectar desequilibrios.
4. Retornos y azarbes: permiten analizar salinidad, turbidez y nutrientes acumulados.
5. Tramos bajos o litorales: son relevantes para el seguimiento de la salinidad.
6. Puntos con riesgo de obstrucción: pasos estrechos, rejillas, sifones o zonas con acumulación de vegetación y sólidos.
La selección final debe combinar relevancia hidráulica, riesgo, representatividad, seguridad, accesibilidad, suministro energético y cobertura de comunicaciones.
Qué puede medir un nodo de monitorización hídrica
La conductividad eléctrica es una medida utilizada habitualmente como indicador de salinidad. La FAO recuerda que el efecto de la salinidad depende de la calidad del agua, del suelo, del drenaje y de la tolerancia del cultivo; por eso un valor aislado no debe convertirse automáticamente en una recomendación agronómica.
En la Vega Baja, esta relación es especialmente compleja porque el agua puede reutilizarse sucesivamente en diferentes jurisdicciones de riego. Un estudio de Visconti y De Paz mostró que los cambios de sistema y dotación pueden modificar de forma diferente la salinidad a lo largo de esa secuencia.
Cada emplazamiento necesita un paquete de sensores adaptado a su función. ENGONUS organiza las variables en cuatro grupos.
Caso técnico:
Nodo VB-AV-01 en el Azud de Las Norias Gemelas
El punto VB-AV-01 fue elegido para construir una demostración comprensible y técnicamente coherente. El trabajo incluyó una visita de campo, el análisis del emplazamiento y la configuración del activo dentro de ENGONUS IoT.
Qué se observó en campo
El azud presenta una infraestructura de canal abierto con obra de fábrica y compuerta de regulación. En el entorno se identificaron:
1. Vegetación de ribera y acumulación de sedimentos.
2. Zonas con velocidades reducidas.
3. Sectores de mayor turbulencia próximos a la obra y a la compuerta.
4. Tramos aguas abajo con un régimen más estable.
5. Riesgos de acceso, resbalón, caída, arrastre de sólidos y manipulación no autorizada.
Estas observaciones importan porque la ubicación física condiciona la calidad del dato. Un sensor de nivel instalado junto a una turbulencia local puede representar mal el comportamiento medio. Una sonda multiparamétrica sin protección puede ensuciarse o dañarse. Y un armario accesible y sin protección puede comprometer toda la instalación.
Instrumentación planteada
El diseño de referencia contempla:
1. Sensor de nivel por radar o ultrasonidos.
2. Medición de caudal mediante caudalímetro ultrasónico o una curva nivel-caudal correctamente caracterizada.
3. Sonda multiparamétrica para conductividad, pH, turbidez, salinidad, temperatura, oxígeno disuelto y potencial redox.
4. Medición de nitrato y fosfato cuando el objetivo del punto lo justifique.
5. Indicador de obstrucción o acumulación de sólidos.
6. Gabinete estanco, alimentación fotovoltaica y comunicaciones adaptadas al lugar.
La opción definitiva no puede elegirse solo desde una pantalla. Requiere verificar geometría hidráulica, puntos de anclaje, cobertura 4G o disponibilidad de LoRaWAN, consumo energético, accesibilidad para limpieza y condiciones de seguridad.
Del sensor al activo digital
En ENGONUS, el nodo no se representa como una lista desordenada de lecturas. Se modela como un activo digital con identidad propia:
1. Nombre y código del nodo.
2. Coordenadas geográficas.
3. Notas técnicas y condiciones de acceso.
4. Variables numéricas con tipo y unidad.
5. Estados derivados.
6. Histórico de valores y eventos.
En VB-AV-01 se normalizaron atributos como waterLevel, flowRate, conductivity, turbidity, nitrate, phosphate y debrisLevel. También se definieron restricciones para impedir estados no válidos y mantener una semántica común entre nodos.
Esta normalización permite duplicar una plantilla, adaptar solo lo necesario y escalar sin que cada instalación utilice nombres o unidades diferentes.
Dos preguntas distintas: cómo está el agua y cómo está el dato
La diferencia es fundamental. Un valor de calidad puede estar dentro del rango esperado, pero el sensor puede llevar horas sin actualizarse. En ese caso, mostrar un semáforo verde sin advertir que el dato está desactualizado generaría una falsa sensación de seguridad.
Estado técnico del nodo
Los atributos EST_* informan sobre la salud del sensor o del dato:
1. EST_CALIDAD
2. EST_CAUDAL
3. EST_NIVEL
4. EST_OBSTRUCCION
5. EST_NODO, que agrega el estado general
Sus valores posibles son OK, PENDIENTE y FALLO.
Estado de calidad u operación
Los atributos Q_* convierten mediciones en una lectura sencilla:
1. Q_SALINIDAD
2. Q_NUTRIENTES
3. Q_OBSTRUCCION
4. Q_CALIDAD, que resume el peor estado de los anteriores
Sus valores posibles son OK, AVISO y ALARMA.
Uno de los elementos más importantes de la DEMO es separar dos tipos de estado:
Cómo funciona el motor de reglas
Importante: estos valores son umbrales demostrativos. No son límites regulatorios ni recomendaciones universales de cultivo. En producción deben calibrarse con datos históricos, cultivo, suelo, calidad de referencia, criterio de la comunidad de regantes, autorización aplicable y especificaciones del fabricante.
El mismo motor puede detectar condiciones imposibles, como un caudal negativo, o falta de actualización durante un tiempo definido. De esta manera se vigila tanto el fenómeno físico como la fiabilidad de la medición.
El motor de reglas evalúa las variables numéricas y actualiza los estados categóricos. Para evitar contradicciones, los rangos se diseñan de forma mutuamente excluyente.
La DEMO utiliza, entre otros, los siguientes ejemplos:
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