Робот MIT в поисках утечки воды

Проблема утечки воды

Расширяющиеся сети трубопроводов, которые разрастаются под многими городскими районами, служат буквально спасательной линией для жителей во время холодов, но мы не часто думаем о том, сколько затрат на это потрачено. По данным Массачусетского технологического института, в среднем 20 процентов воды, протекающей по сегодняшним распределительным системам, теряется в дырах вдоль своего пути, поэтому исследователи разрабатывают небольшого робота, который может быть депонирован через пожарный гидрант для поиска утечек.

Робот PipeGuard

Робот называется PipeGuard и напоминает большой волан. Мягкая резиновая юбка прикреплена к резиновому корпусу робота, где будут перья. Она которая расширяется, чтобы заполнить диаметр трубы. Затем робот фиксирует изменения давления, вызванные утечкой, постоянно ощущая степень вытягивания по краям.

Этого робота можно вставлять в систему труб через любой пожарный гидрант, где поток воды несет его по своему пути, когда он регистрирует свое положение в трубе и обнаруживает небольшие изменения давления благодаря своей чувствительной резиновой юбке. Затем в конце пути его можно достать сетью через другой пожарный гидрант, и данные могут быть восстановлены.

Ранее группа провела полевые испытания в Саудовской Аравии, используя длинный (1,6 км) кусок трубы толщиной в два дюйма (5 см). Исследователи создали искусственную утечку для робота, чтобы тот смог ее обнаружить, когда пробьется сквозь изгибы, тройники и соединения. Команда сообщает, что робот смог успешно обнаружить утечку и смог отличить от ложных тревог, вызванных изменениями размеров, ориентации или других изменений давления в трубах.

«Мы поставили робота в один сустав и вытащили его из другого, - говорит аспирант Массачусетского технологического института You Wu, который помог разработать робота. - Мы пробовали это 14 раз в течение трех дней, и каждый раз он заканчивал инспекцию. Более того, он обнаружил утечку, которая составляла около одного галлона в минуту, одну десятую минимального размера, который обычные методы обнаружения могут найти в среднем, и треть эти системы не могут обнаружить даже в самых лучших условиях».

За эти годы мы столкнулись с рядом роботизированных решений этой проблемы с протекающими трубами. Одним из примеров является японский извилистый робот, который снимает видео изнутри, в то время как в другой артикулированной версии используются пропеллеры для перемещения по трубам. Но решение MIT действительно имеет очень полезное преимущество (в дополнение к его пассивному дизайну), поскольку его резиновая юбка имеет возможность расширяться до труб разных размеров, например, зонтика.

Это предполагает разработку новой складной версии, поэтому робот может легко перейти на более широкие и более узкие настройки. Это может оказаться особенно полезным в Бостоне, отмечает команда, где система распределения воды состоит из смеси труб диаметром шесть, восемь и 12 дюймов (15, 20 и 30 см).

Но сначала команда проведет дополнительные полевые испытания в Мексике в этом году, где PipeGuard будет перемещаться по 12-дюймовым бетонным водопроводам под Монтерреем. По данным Массачусетского технологического института, этот город ежегодно теряет около 40 процентов своего водоснабжения, что составляет около 80 миллионов долларов США.

В дальнейшем, по словам команды, робот может быть адаптирован для обслуживания газовых труб, и даже улучшится, чтобы не просто обнаруживать небольшие утечки, а выполнять ремонт на месте.