Alrededor del mundo, los sistemas de suministro de agua enfrentan el grave problema del envejecimiento de las tuberías. En el Cono Norte de Lima, las tuberías tienen una antigüedad promedio de 35 años y no se cuenta con tecnológicas que permitan evaluar de manera cuantitativa cuándo pueden ocurrir fallas que generen pérdidas económicas o cortes del abastecimiento de agua. Por ello, en el presente proyecto de diseñará, implementará y validará en Lima Norte un robot móvil con sensado inteligente para detección y evaluación de fallas internas en tuberías de agua. Con esto se busca incrementar la frecuencia de inspección y evaluación; realizar inspecciones de forma segura sin poner en riesgo la salud de las personas; y reducir los gastos en monitoreo y mantenimiento de tuberías.  https://bit.ly/36aYqEf

Se ha identificado como problema principal el alto costo de mantenimiento y la baja frecuencia de monitoreo de tuberías primarias de agua en Lima Norte. Las tuberías primarias se caracterizan por ser de 14” a 72” de diámetro y, en su mayoría, son de hierro dúctil para resistir altas presiones. Representan un 7% del total de red de tuberías y abarcan 1532 km (7 %), donde 686 km pertenecen al sistema de agua potable.

Las causas del problema principal son que i) no se cuenta con suficientes dispositivos para la inspección de tuberías; ii) falta de un sistema de sensado inteligente para medir el interior de tuberías; iii) el diagnóstico con equipo actual es visual y subjetivo, por lo que pueden producir errores; y iv) la escasez de indicadores históricos del monitoreo de calidad de tuberías. De forma que la consecuencia principal de este problema es la disminución en la cobertura y/o atención de los servicios de agua y desagüe para satisfacer la demanda en el mantenimiento de tuberías para la población, lo que genera mayor gasto e inversión para atender los servicios de agua, problemas en el abastecimiento de redes de distribución para agua potable y alta demanda de tuberías que requieren mantenimiento.

Con todo lo anterior, se considera que es importante desarrollar una solución que permita reducir costos y tiempos; así como detectar fallas y aumentar la vida útil de los componentes que están bajo supervisión de empresas que proveen servicios de agua y desagüe. Se puede determinar que no solo se necesita de la construcción de las redes, sino que es necesario ejecutar un correcto mantenimiento de las mismas para evitar el mal manejo de los sistemas que generan complicaciones y que ponen en riesgo la salud humana y el medio ambiente.

Se busca contribuir a ampliar la cobertura y mejorar la calidad y sostenibilidad de los servicios de agua potable, en concordancia con el Plan Nacional de Superación de la Pobreza, las políticas trazadas en el Acuerdo Nacional y los Objetivos de Desarrollo del Milenio, que propone reducir la mitad el porcentaje de personas que carecen de acceso sostenible al agua potable y a los servicios básicos de saneamiento. Según el Plan Nacional de Desarrollo Urbano 2006-2015 “Perú: Territorio para Todos”, elaborado por el Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento, se ha propuesto garantizar la ampliación de la cobertura, la sostenibilidad de los sistemas y el mejoramiento de la calidad de los servicios de saneamiento mediante la búsqueda de la eficiencia económica y el cuidado del medio ambiente y la salud de las personas.

El área de influencia del Proyecto se ubicará en Lima Metropolitana, en el área geográfica de la Gerencia de Servicios del Norte de SEDAPAL, incluida en el área de influencia de la Planta de Tratamiento de Agua Potable Huachipa y en la Zona de Drenaje del colector primario Comas-Chillón. Los principales beneficiados serán los habitantes de escasos recursos de 3 mil 577 asentamientos humanos de Lima Norte. La población ha sido calculada en base al número de conexiones existentes en servicios en el año 2010 y la cobertura de agua potable y alcantarillado para el año 2030 (SEDAPAL, 2007).

Es importante, para ello, desarrollar una solución que permita reducir costos y tiempos; así como detectar fallas y aumentar la vida útil de los componentes que están bajo supervisión de empresas que proveen servicios de agua y desagüe. Se puede determinar que no solo se necesita de la construcción de redes, sino que es necesario ejecutar un correcto mantenimiento de las mismas para evitar el mal manejo de los sistemas que generan complicaciones y que ponen en riesgo la salud humana y el medio ambiente. La cobertura del alcantarillado no cubre el cien por ciento de la población, esto debido a la manera en que la empresa administra sus recursos económicos: invirtiendo en mantenimiento correctivo y dejando de lado la prevención. La falta de un catastro actualizado no permite conocer el estado de las tuberías que la empresa sanitaria administra, problema que es producto del desconocimiento de la antigüedad de la tubería y del estado en el que se encuentra el interior del tubo, lo que puede ocasionar la ruptura y las posteriores inundaciones que afectan el medio ambiente y la salud. Por último, la falta de capacitación del personal de las empresas sanitarias en temas del rubro ocasiona que se tomen decisiones que, al no estar fundamentadas en una base teórica y práctica, generan inversiones innecesarias que pueden emplearse para darse un adecuado mantenimiento y ampliación del servicio.

Modalidad de proyecto: Proyecto de investigación avanzado

Los proyectos deben ser presentados de manera asociativa (con una o más entidades asociadas).

La conformación mínima es la siguiente:

• Un investigador principal
• Un coinvestigador
• Un tesista de posgrado
• Un gestor tecnológico
• Un coordinador administrativo

Tipo de proyecto: Desarrollo tecnológico

Subsector: Vivienda y saneamiento

Sector: General

Lugar de ejecución del proyecto: Lima

Fecha de inicio:  01/12/2018

Fecha de cierre:  01/16/2020

Plazo de ejecución (meses): 18

Objetivo principal

Desarrollo y validación de una solución que integra un robot móvil y un sistema de sensado inteligente para detección y evaluación de fallas internas en tuberías primarias de agua en Lima Norte

Objetivo específico 1

Diseño e implementación de robot móvil de inspección

Objetivo específico 2

Diseño e implementación de censado inteligente y algoritmos computacionales

Objetivo específico 3

Implementación de software de inspección y evaluación

Objetivo específico 4

Validación en campo (región Lima Norte)

Institución responsable del proyecto

Pontificia Universidad Católica del Perú

RUC: 20155945860

Tipo de entidad: Institutos de Educación Superior y/o Escuelas de Educación Superior que se encuentren autorizados por el MINEDU o que han recibido su licenciamiento como IES

Régimen: Privado

Tipo de organización: Sin fines de lucro

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: Lima

Dependencia: Departamento de Ingeniería

Institución asociada

University of Technology Sidney

Tipo de entidad: Universidades extranjeras

Régimen: Privado

País: Australia

Ciudad: Sidney

Investigador principal

Nombres: Francisco

Apellido paterno: Cuellar

Apellido materno: Cordova

Grado académico: Magister

Nombre del grado académico: Ingeniero Electrónico

Entidad: Pontificia Universidad Católica del Perú

Dependencia: Departamento de Ingeniería

Coinvestigadores

Nombres: Jaime

Apellido paterno: Valls

Apellido materno: Miro

Grado académico: Doctor

Entidad: University of Technology Sidney

Dependencia: Centre for Autonomous Systems

Nombres: Gamini

Apellido paterno: Dissanayake

Apellido materno: NA

Grado académico: Doctor

Entidad: University of Technology Sidney

Dependencia: Centre for Autonomous Systems

Tesistas

Nombres: Tesista no identificado 1

Apellido paterno: –

Apellido materno: –

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Pontificia Universidad Católica del Perú

Nombres: Tesista no identificado 2

Apellido paterno: –

Apellido materno: –

Tipo de tesis: Maestría

Entidad: Pontificia Universidad Católica del Perú

Gestor tecnológico

Nombres: Lizeth

Apellido paterno: López

Apellido materno:  –

Entidad: Pontificia Universidad Católica del Perú

Coordinador administrativo

Nombres: Janet Marisol

Apellido paterno: Gonzales

Apellido materno: Ramos

Entidad: Pontificia Universidad Católica del Perú

Rubros financiables

• Recursos humanos (hasta 50% del monto financiado)

1. Incentivo monetario para el investigador principal y coinvestigadores: no debe sobrepasar el máximo de S/ 2,000 mensuales por investigador.
2. Pago a los tesistas: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,500 mensuales por tesista.
3. Pago al personal técnico o asistente de investigación: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,000 mensuales por técnico.
4. Honorarios o incentivos para un gestor tecnológico: no debe de sobrepasar el máximo de S/. 1,500 mensuales.

• Equipos y bienes duraderos (hasta 20% del monto financiado)

Corresponde a la adquisición de equipos menores para el proyecto de investigación.

• Materiales e insumos

1. Materiales, insumos, reactivos, accesorios, componentes electrónicos o mecánicos, bienes no inventariables.
2. Material bibliográfico, tales como manuales, bases de datos, libros especializados, otros, y/o suscripciones a redes de información (en físico o electrónico).
3. Software especializado para el desarrollo de los proyectos de investigación.

• Viajes

Corresponde a los gastos de viajes relacionados a actividades propias del proyecto de investigación.

Los gastos que aplican para este rubro son los siguientes:

1. Pasajes: terrestres, aéreos, nacionales e internacionales, en clase económica.
2. Viáticos: comprenden los gastos por concepto de alimentación, hospedaje y movilidad (hacia y desde el lugar de embarque), así como el desplazamiento en el lugar donde se realizan las actividades. El concepto de viáticos es aplicable para estancias cuya duración sea menor a los quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en el Anexo 2.
3. Manutención: comprenden los gastos de alojamiento, alimentación y movilidad local durante su permanencia en el lugar sede del objeto del beneficio otorgado, o desplazamientos relacionados con el mismo. El concepto de manutención es aplicable siempre que se trate de una estancia cuya duración sea mayor o igual a quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en la convocatoria.
4. Seguro de viaje: el seguro es de carácter obligatorio y su valor debe estar de acuerdo al precio de mercado. La cobertura típicamente incluye gastos médicos de emergencia, muerte accidental, invalidez e imprevistos logísticos durante el viaje (retraso de vuelos, demora o pérdida de equipaje, robos, etc.). El precio del seguro puede variar en función a la edad, duración del viaje y el destino. Se puede financiar hasta un máximo de S/ 2,000.

• Servicios de no consultoría.

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades de índole técnica especializada, consideradas como críticas para lograr el buen resultado del proyecto de investigación: servicios de laboratorio, colección de datos, procesamiento de muestras, análisis y diseño.

• Otros servicios

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades complementarias del proyecto de investigación, tales como:

1. Actividades de difusión:

1. Gastos de organización de taller de cierre del proyecto.
2. Costo de publicación de artículos en revistas indizadas.

• Costo de inscripción para participar en eventos o para discutir los resultados con personal interesado o calificado.

1. Actividades complementarias de la investigación:

1. Gastos de importación y desaduanaje de materiales, insumos o equipos relacionados al proyecto de investigación que se adquieran en el extranjero.
2. Gastos relacionados a la obtención del título o grado.

• Gastos relacionados a la solicitud de patentes.

1. Gastos de mantenimiento correctivo para los equipos adquiridos u otro equipo de laboratorio que deba usarse en el proyecto.

• Gastos de gestión (hasta 10% del monto financiado)

Corresponde al incentivo monetario para el coordinador administrativo, útiles de oficina y servicios de imprenta.