Дорогостоящие потери воды в муниципальных системах водоснабжения можно значительно сократить с помощью датчиков и новой технологии искусственного интеллекта (ИИ).
Разработанная исследователями из Университета Ватерлоо в сотрудничестве с отраслевыми партнерами, эта технология способна обнаруживать даже небольшие утечки в трубах. в водопроводных трубах.
Акустические характеристики регистрируются гидрофонными датчиками, которые можно легко и недорого установить в существующие пожарные гидранты без земляных работ или вывода их из эксплуатации.
«Это позволит городам гораздо более эффективно использовать свои ресурсы для технического обслуживания и ремонта», - сказала ведущий исследователь Ройя Коди, кандидат наук в области гражданского строительства в Ватерлоо. «Они могли бы быть более активными, чем реактивными». Муниципальные системы водоснабжения в Канаде теряют в среднем более 13 процентов своей чистой воды между очисткой и доставкой из-за утечек, прорывов и других проблем. В странах со старой инфраструктурой уровень потерь еще выше.
Крупные проблемы, такие как лопнувшие трубы, выявляются по перепадам давления, колебаниям объема или просто пузырящейся воде на поверхности, но небольшие утечки часто остаются незамеченными годами."
В дополнение к экономическим издержкам, связанным с растратой очищенной воды, хронические утечки могут представлять опасность для здоровья, наносить ущерб фундаменту сооружений и ухудшаться со временем.
«Раннее обнаруживая небольшие утечки, мы можем предотвратить дорогостоящие разрушительные всплески позже», - сказал Коди.
Исследователи в настоящее время проводят полевые испытания датчиков гидрантов после надежного обнаружения утечек размером до 17 литров в минуту в лаборатории.
Они также работают над способами точного определения мест утечек, что позволит муниципалитетам выявлять, расставлять приоритеты и проводить ремонт.
«Сейчас они реагируют на ситуации, посылая рабочих в случае затопления или для проверки конкретной трубы, если она должна быть проверена из-за ее возраста», - сказал Коди.
Сенсорная технология работает путем предварительной обработки акустических данных с использованием передовых методов обработки сигналов для выделения компонентов, связанных с утечками.
Это позволяет алгоритмам машинного обучения идентифицировать утечки, отличая их признаки от многих других источников шума в системе распределения воды.