Из-за протечек систем водоснабжения в современном мире теряется около 20% пресной воды. К тому же при нарушении герметичности труб вода в водопроводной системе может загрязняться. К сожалению, найти небольшие дефекты в трубах, особенно в тех, что сделаны не из металла, дело не простое. Группа исследователей из Массачусетского технологического института (MIT) разработала маленьких роботов, напоминающих по внешнему виду бадминтонный воланчик. Такой робот способен пройти по системе водоснабжения, отыскивая по пути даже небольшие утечки.

На разработку конструкции, которая несведущему может показаться не слишком сложной, ушло 9 лет! Изготовленный в основном из резины PipeGuard пассивно перемещается по водопроводу, регистрируя свое местоположение и обнаруживаемые неполадки. Для использования робота не требуются земляные работы или приостановка обслуживания клиентов. Робот детектирует утечки, замечая едва различимые колебания давления по краю своего «юбочного» датчика, который при движении робота прижимается к стенкам трубы.

PipeGuard вводят в действующую систему водоснабжения, а затем извлекают из нее через пожарные гидранты. Помимо «пассивной», разработана также и «активная» версия робота, способная перемещаться по трубам самостоятельно.

Во время недавних испытаний в Саудовской Аравии, PipeGuard успешно прошел 14 из 14 проверок. В качестве полигона были использованы ржавые трубы длиной около полутора километров и диаметром 5 см, с изгибами и Т-образными соединениями. PipeGuard сумел найти, например, место протечки, размер которого равнялся одной десятой от размера тех, которые обычно способны выявлять другие поисковые системы. Между тем, через отверстия такого диаметра, как найденное, теряется около 4 литров воды в минуту.

Испытания робота финансировала Саудовская Аравия. Для этой страны тема потери пресной воды чрезвычайно актуальна, ведь там большую ее часть производят с помощью дорогих опреснительных установок, а третья часть полученной воды теряется, перемещаясь по трубам к месту назначения. Также проблема весьма актуальна для тех стран, где в системах водоснабжения задействованы пластиковые трубы, как, например, в Китае. В таких системах из-за протечек может пропадать около 30% воды!

Этим летом команда планирует протестировать систему на бетонных трубах диаметром 30 см в Монтеррее, Мексика (Monterrey, Mexico), где из-за протечек теряется до 40% пресной воды. На следующем этапе ученые будут тестировать расширяемую наподобие зонтика систему, которая должна сможет работать в трубах с различным диаметром. Это актуально в водопроводах, состоящих из труб различного диаметра. Например, система водоснабжения под улицами Бостона состоит из труб диаметром 15, 20 и 30 см.

Конечная цель разработчиков состоит в том, чтобы сделать робота, способного предотвратить потерю воды за счет обнаружения протечек на самой ранней стадии. В этом случае можно провести своевременный ремонт еще до того, как образование протечек приведет к затоплениям и повреждениям зданий, дорог и коммуникаций.

Ученые надеются, что в скором будущем робот сумеет не только обнаружить утечку, но и в ряде случаев, сможет ее устранить. Для этого уже разработан соответствующий механизм, который планируется интегрировать с роботом.

По словам разработчиков, PipeGuard можно задействовать не для поиска утечек в водопроводных системах, но и в газовых трубопроводах.

+ +