Около трёх миллиардов литров воды ежедневно теряется из-за утечек на сотнях тысяч километров водопроводных труб в одной только Англии, утверждает экономический регулятор водной отрасли Ofwat. Учёные разработали миниатюрных роботов для патрулирования трубопроводной сети, проверки неисправностей и предотвращения утечек. По их словам, без роботов обслуживание сети будет «невозможным».
Организация водоснабжения Water UK сообщила, что компании уже «инвестируют миллиарды» в борьбу с утечками. Но недавний отчёт Ofwat указал на недостаток инвестиций со стороны компаний водоснабжения. В нём названы несколько компаний, которые, по его мнению, «подводят клиентов и окружающую среду», не тратя достаточно средств на улучшения. В ответ на это Water UK заявила, что утечки находятся на «самом низком уровне с момента приватизации».
Утечки являются широко распространённой и сложной проблемой: по всей Великобритании сотни тысяч километров труб — разного возраста и в разном состоянии — снабжают водой миллионы объектов.
Колин Дэй из компании Essex and Suffolk Water сказал: «Только в этом регионе мы обслуживаем более 8 500 км труб, и только около половины утечек в этих трубах видны, что означает, что сложно определить, где находятся [остальные]».
В этом году особенно остро встал вопрос о нерациональном использовании воды. По данным Water UK, три компании — South East Water, South West Water и Yorkshire Water — до сих пор сохраняют локальные запреты на использование трубок-шлангов после летней засухи. А на фоне кризиса стоимости жизни, по оценкам Ofwat, 20% потребителей в Англии и Уэльсе с трудом оплачивают счета за воду. Однако за последний год, по данным Ofwat, компании сократили утечки в среднем примерно на 6%. Отрасль взяла на себя обязательства по достижению правительственной цели — сократить вдвое количество теряемой воды к 2050 году.
Water UK признала, что прогресс необходимо «ускорить».
«Мы используем новейшие технологии, включая специальные камеры в трубах, спутниковые изображения, тепловые беспилотники, высокотехнологичные зонды и искусственный интеллект», — заявили в компании.
Водопровод под ногами
В Англии и Уэльсе насчитывается около 350 тысяч километров водопроводных сетей, а по всей Великобритании — более 480 тысяч километров. Сеть изготовлена из смеси материалов, включая пластик, чугун и сталь. По данным организации Energy Saving Trust, среднестатистическое домохозяйство использует около 350 литров воды каждый день.
Как устранить утечку
На одном из пригородных участков бригада тщательно проводила раскопки, ориентируясь по проходящим над ними канализационным трубам, газовым и электрическим кабелям, чтобы обнаружить подземную утечку.
«Эта утечка не была заметна — мы обнаружили её благодаря мониторингу потока в нашей сети», — сказал Колин Дэй из компании Essex and Suffolk Water.
«Мы устранили самые крупные утечки — прорывы труб, которые видят люди. Нам нужно найти более мелкие, скрытые утечки», — добавил он.
Компания Essex and Suffolk Water тестирует варианты решения, включая герметики, которые можно безопасно вводить в трубы для устранения трещин до того, как они перерастут в крупную утечку. Технологической революцией в предотвращении утечек, по мнению некоторых учёных, станут миниатюрные роботы.
Роботы-патрулировщики труб
Некоторые компании уже используют привязных роботов для исследования труднодоступных труб. Но большая часть сети в настоящее время недоступна без проведения земляных работ. Именно здесь на помощь приходят гораздо более компактные машины с искусственным интеллектом. Новое поколение подземных роботов для патрулирования труб проходит испытания в Интегрированном исследовательском центре гражданского строительства и инфраструктуры (ICAIR) при Университете Шеффилда.
Pipebots — это миниатюрные мобильные роботы с камерами вместо глаз и клешнями с повышенной проходимостью вместо ног. Они разрабатываются в сотрудничестве с водопроводной промышленностью для патрулирования труб и поиска трещин и слабых мест до того, как они перерастут в утечку.
«В настоящее время компании реагируют на неисправности только реактивно, а не проактивно. Нам необходимо присутствие роботов, чтобы они могли непрерывно собирать данные до возникновения неисправностей», — говорит профессор Кирилл Хорошенько.
Держа в руке игрушечного робота, профессор Хорошенько объяснил: «Они двигаются вдоль трубы, делают снимки, и у них есть микрофон, чтобы слушать трубу. Они предназначены для принятия решений о том, может ли в трубе возникнуть повреждение или нет».
Специалист по искусственному интеллекту профессор Нетто Коэн из Университета Лиса говорит, что самой большой проблемой для «трубороботов» является связь.
«Под землёй нет GPS. Поэтому они будут общаться друг с другом на небольших расстояниях (используя звук или Wi-Fi)», — сообщает профессор.
Она и её коллеги разрабатывают систему, в которой более крупный «материнский» робот несёт и разворачивает группу миниатюрных роботов.
«Они будут размещать этих маленьких ребят, чтобы те заходили в маленькие трубы и собирали их, когда закончат. Нам понадобится целое общество таких роботов для работы на всех этих километрах труб. Если подумать о состоянии нашей инфраструктуры, необходимо срочно что-то делать. Это имеет последствия не только для промышленности, но и для нашего воздействия на окружающую среду», — объясняет профессор Коэн.
Как считает профессор Коэн, водопроводные трубы под нашими ногами являются одной из самых негостеприимных сред на Земле.
«Мы не сможем сделать это без робототехники», — добавила она.
Команда ICAIR надеется, что первые роботы будут патрулировать водопроводную сеть в течение пяти лет. До тех пор, каждый раз, когда происходит утечка, компаниям водоснабжения придётся копать вокруг лабиринта газовых и канализационных труб, а также линий электропередачи.
Ссылка на оригинал.
Ещё
больше интересных материалов на нашем сайте:
Также
подписывайтесь
на «iDeaWay» в социальных сетях!