Telemetría para tratamiento de agua: sensores y control

La telemetría aplicada al tratamiento de agua mide caudal, presión, nivel y calidad del agua, envía esas lecturas a una plataforma y, cuando la instalación lo permite, actúa sobre bombas y dosificadoras. A continuación se explica qué variables vigilar en agua potable y residual, cómo viajan y se aprovechan los datos, cómo se automatiza la dosificación y qué criterios aplicar para elegir, especificar y mantener un sistema fiable.

Qué medir en el tratamiento de agua potable

Una instalación de tratamiento de agua se supervisa con dos familias de variables: las hidráulicas, que describen cuánta agua circula y en qué condiciones, y las de calidad, que describen qué contiene. Ambas se complementan. Un caudal correcto con un cloro residual insuficiente sigue siendo un problema de explotación.

Caudal, presión y nivel

El caudal y el volumen acumulado registran las entradas, las salidas y el consumo de agua: con ellos se cierran balances hidráulicos y se calcula la dosis de reactivo proporcional al agua tratada. Los transmisores de presión, en cambio, revelan presiones insuficientes o excesivas y anomalías en bombas y redes.

El nivel de depósitos y tanques completa el cuadro: controla el almacenamiento y dispara alarmas de desbordamiento o de marcha en seco de las bombas. Puede medirse por radar, ultrasonidos o presión hidrostática.

En la práctica, la elección entre radar, ultrasonidos o presión hidrostática depende del depósito y del tipo de agua, un criterio que se retoma al hablar de la selección de sondas.

Parámetros de calidad y métodos de medida

El pH condiciona la eficacia del desinfectante y la corrosividad del agua. La conductividad refleja cambios de mineralización: solo estima los sólidos disueltos mediante un factor que depende de la composición. Además, los turbidímetros ópticos detectan partículas en suspensión, y el cloro libre residual se mide con analizadores amperométricos o colorimetría DPD. El potencial redox indica capacidad oxidante, pero no sustituye esa medida específica.

Un sensor en línea aporta tendencias y alertas rápidas, aunque su lectura debe contrastarse con muestreo representativo, calibración y, cuando corresponda, laboratorio. Comercial del Agua recomienda elegir el método según la decisión operativa y la exigencia normativa de cada parámetro, un equilibrio que desarrolla la importancia del control analítico preciso.

Controles exigidos para el agua de consumo

Para el agua potable, el Real Decreto 3/2023 fija un pH de 6,5 a 9,5 y una conductividad de 2.500 µS/cm a 20 °C. Establece también una turbidez de 4,0 UNF y un valor paramétrico de 1,0 mg/l para el cloro libre residual. Como recomendación operativa, el mismo texto pide al menos 0,2 mg/l de cloro libre residual en la red, y 0,5 mg/l durante 30 minutos, con pH inferior a 8 y turbidez no superior a 1 UNF, para asegurar la desinfección.

El decreto exige controlar y registrar la calidad y contabilizar el agua captada, tratada y distribuida. Esos controles no obligan a instalar analizadores en línea en todos los puntos: pueden resolverse con equipos en línea, kits o laboratorio, y la telemetría los apoya sin sustituirlos.

Qué vigilar en aguas residuales y vertidos

El tratamiento de aguas residuales plantea otras prioridades: seguir la carga que llega, comprobar el rendimiento de cada etapa y demostrar la calidad del vertido. La telemetría sirve aquí tanto a la depuradora como a la red de alcantarillado que la alimenta.

Entrada, tratamiento y efluente

En procesos industriales, seguir el caudal, la calidad del agua y los gases describe las condiciones de entrada, el rendimiento del tratamiento y la calidad final del efluente. Cada punto de la línea responde a una pregunta distinta:

• Entrada: caudal y carga que recibe la instalación, con toma de muestras representativa exigida por el Real Decreto 509/1996.
• Efluente: DBO5, DQO y sólidos en suspensión según el mismo decreto, y nitrógeno y fósforo en zonas sensibles.
• Ósmosis inversa: presión, caudal, temperatura, pH y conductividad para comprobar el pretratamiento y el rendimiento de las membranas.

En una planta de ósmosis, la diferencia está en comparar los caudales de permeado y concentrado: esa relación da la tasa de recuperación.

Septicidad y desbordamientos en alcantarillado

Medir a la vez el sulfuro de hidrógeno gaseoso y el potencial redox del líquido permite seguir la septicidad de la red. Esa condición se asocia a olores, corrosión y atmósferas peligrosas para el personal.

Las grasas y aceites, los episodios meteorológicos extremos y el aumento de entrada e infiltración provocan obstrucciones, derrames o desbordamientos. Por eso las sondas de nivel en pozos y puntos críticos generan alarmas ante subidas anómalas y ayudan a identificar estos episodios.

Condiciones del vertido y medición de volúmenes

Según el MITECO, todo vertido al dominio público hidráulico susceptible de contaminarlo requiere autorización previa del organismo de cuenca. Esa autorización puede fijar caudales, límites de emisión, puntos de descarga y obligaciones de medición. Del mismo modo, el Real Decreto 1085/2024, vigente desde el 24/10/2024, define clases y controles del agua regenerada: un efluente tratado no es apto para reutilización sin más.

La Orden TED/1191/2024, vigente desde el 01/11/2024, regula el registro y la transmisión electrónica de los volúmenes utilizados, retornados y vertidos. Para determinados aprovechamientos de más de 20.000 m³/año, el MITECO señala requisitos de certificación y revisión por entidad acreditada.

Cómo llegan y se aprovechan los datos

Una medida solo aporta valor cuando llega íntegra a quien decide. Entre el sensor y la pantalla del operador intervienen equipos de adquisición, señales, redes y plataformas, y cada eslabón condiciona la fiabilidad del conjunto.

De la medida al equipo de adquisición

La telemetría mide variables y transmite lecturas para almacenarlas, visualizarlas o generar alarmas; el telecontrol añade órdenes a distancia sobre bombas y válvulas. La cadena enlaza sensor o contador, transmisor, equipo de adquisición, comunicaciones y plataforma. Un PLC (autómata programable) ejecuta interbloqueos y secuencias locales. Una RTU (unidad remota) adquiere y conserva lecturas para el centro de control, y un registrador guarda datos si cae la comunicación, sin controlar el proceso.

Señales y comunicaciones entre equipos

Los equipos de campo y los de adquisición deben hablar el mismo idioma. Las opciones habituales son:

• Señal 4–20 mA y HART: la corriente analógica transmite la medida y HART le superpone información digital.
• RS-485 con Modbus RTU: bus serie para intercambiar datos entre dispositivos.
• Ethernet industrial y otros buses: Modbus TCP, PROFIBUS, PROFINET o EtherNet/IP.

Para puntos remotos pesan otros factores: distancia, cobertura, consumo energético y frecuencia de transmisión. En los radioenlaces, además, el ruido y las interferencias limitan la calidad de la comunicación.

Conviene recordar que los datos en tiempo real no siempre lo son en sentido estricto: un sistema de telemetría puede transmitir de forma periódica o por eventos, según su diseño.

Supervisión mediante SCADA y nube

Un sistema SCADA reúne sinópticos, estados, alarmas, tendencias, históricos y consignas. Cuando la instalación dispone de telecontrol, permite además emitir órdenes autorizadas desde el puesto central.

La nube, en cambio, consolida el monitoreo de instalaciones distribuidas y muestra históricos, cuadros de mando y desviaciones a distancia. Comercial del Agua instala paneles de pH, cloro libre y potencial redox cuyas mediciones se gestionan en la nube.

Relacionar datos de campo, laboratorio y SCADA con el contexto operativo facilita informes y la toma de decisiones de explotación. La plataforma remota complementa la lógica local de control, pero no la sustituye automáticamente.

Cómo automatizar la dosificación con las mediciones

La automatización de la dosificación requiere más que medir: el sistema necesita lógica de control y una bomba capaz de ejecutar sus órdenes. Un lazo de desinfección puede combinar una dosis de partida con una corrección posterior.

Dosis inicial proporcional al caudal

El caudalímetro envía su medida al controlador, que calcula la cantidad de reactivo por volumen de agua. Esa dosis se convierte en una orden a la bomba dosificadora, siempre que existan la lógica y los elementos de actuación.

La secuencia sigue este orden: medir el caudal, calcular la dosis inicial y dosificar. A continuación se mezcla el reactivo y se asegura el tiempo de contacto antes de cualquier verificación.

Corrección según el desinfectante residual

Una vez completados la mezcla y el contacto, un analizador mide el desinfectante residual. El controlador compara esa lectura con la consigna y corrige la bomba. Un lazo puede sumar a la dosis proporcional una corrección PID basada en el cloro residual del efluente, e incorporar pH y temperatura.

El potencial redox informa sobre las condiciones oxidantes. Sin embargo, un lazo que debe mantener cloro libre residual necesita su medida específica, por ejemplo con un sensor amperométrico.

Ejemplo de controlador conectado para piscinas

En piscinas, la línea NOVA² Pool P de Comercial del Agua admite dos entradas configurables para pH, ORP o sensores amperométricos compatibles, según el modelo pedido. Acepta una sonda Pt100 o Pt1000 para termocompensar las lecturas. Sus dos cabezales peristálticos están indicados para 3 l/h de ácido y 6 l/h de cloro.

Para la comunicación, según la configuración, ofrece RS-485 con Modbus RTU o un gateway SteieLynx. Los modelos identificados como «No Comunicación» carecen de esas opciones: conviene priorizarlos cuando no se necesita supervisión remota.

Cómo elegir y dimensionar una telemetría fiable

Un sistema de monitoreo fiable parte de la decisión que debe apoyar cada medida, no del catálogo de equipos. Adquirir datos no valida por sí solo la calidad de la medición si el punto, la sonda y la especificación no están bien elegidos.

Puntos de medida y fiabilidad

Antes de comprar, defina qué decisión apoyará cada lectura y dónde se tomará. Estos criterios orientan la selección:

• Investigación de fugas: requiere caudales, presiones, sectores e históricos; una lectura aislada no localiza el problema.
• Rango y transitorios: una impulsión con golpes de ariete puede requerir una sonda de presión distinta de la de una red de abastecimiento.
• Tipo de agua y materiales: la compatibilidad química de la sonda con el medio.
• Alimentación y ambiente: condicionan el equipo en emplazamientos sin red eléctrica o expuestos.

Una lectura en línea de cloro residual se valida frente a una medida manual o de laboratorio. Revise además la deriva, la limpieza, la calibración y la representatividad hidráulica del punto.

Especificaciones de control e integración

El pliego define para cada punto la variable, el principio de medida, el rango, la exactitud y la repetibilidad. Añade las condiciones del proceso, la frecuencia de adquisición y la conservación local de datos si falla la comunicación.

La especificación de control, por su parte, fija alarmas, interbloqueos, límites de actuación y quién puede modificar consignas. También describe la respuesta ante fallos de sensor, PLC, comunicación o bomba.

En cuanto a la integración, el pliego precisa protocolos SCADA, comunicación segura, separación entre tecnologías de información y de operación, y propiedad y exportación de los datos en la nube. La norma ANSI/ISA-112.00.01-2025 aporta un marco independiente del fabricante para el ciclo de vida SCADA.

Coste, puesta en marcha y mantenimiento

No existe un precio único de telemetría. El alcance depende del número de puntos, los sensores, las comunicaciones disponibles, las actuaciones remotas y la integración con equipos existentes: sin esos datos no se puede presupuestar. La operación suma limpieza y calibración de sensores, equipos de campo, baterías y comunicaciones, más verificaciones o certificaciones si hay requisitos metrológicos.

La puesta en marcha puede incluir pruebas de aceptación en fábrica y en emplazamiento, calibración inicial y documentación final. Desde el punto de vista del mantenimiento, conviene verificar periódicamente los sensores y documentar cada calibración.