Регистратор шума слышит протечки и экономит воду

В традиционной водораспределительной системе около 30 процентов очищенной воды теряется из-за простых, поправимых утечек, но эти проблемные зоны часто находятся под землей, и их точное месторасположение трудно определить.

Исследователи из канадского Университета Конкордии, разработали методику, которая значительно помогает в решении этой проблемы, используя специальный «регистратор шума» - устройство обнаруживает подземные утечки с точностью до 99,5 процентов.

Многие воспринимают постоянный доступ к чистой питьевой воде как данность, но на самом деле это глобальная проблема, и с каждым годом ситуация ухудшается, если ничего не изменить, то примерно треть населения мира потеряет возможность получать чистую воду уже к 2025 году, согласно последним исследованиям MIT.

Исследовательская группа Университета Конкордии решила сосредоточиться на совершенствовании существующих систем, разработав точный метод для обнаружения утечек, которые, как полагают ученые, ответственны за потерю, в среднем, от 20 до 30 процентов получаемой питьевой воды. Старые системы водоснабжения могут быть еще менее эффективными, теряя до половины транспортируемого объема.

Если вы хотите исправить место утечки, то важно точно знать, где находится проблема, но экскавационные работы и последующее восстановление поверхности являются дорогостоящими, а ошибки могут удвоить стоимость процесса.

Решение исследователей включает установку «регистратора шумов» по всей водопроводной сети, использование их для записи шума и определения точного месторасположения утечек. Блоки с помощью магнитов прикреплены к смотровым люкам, клапанам или гидрантам по всей сети, включаясь в заданное время - как правило, ночью, когда фоновый шум минимален - для записи показателей уровня громкости шума и его распространения, в течение двух часов.

Устройства питаются от батареи, их высота 12,3 см, ширина 5 см, а вес одного составляет всего 700 г . Если шум, который записан регистратором, в течение срока его работы оказывается последовательным, то, скорее всего, это утечка. С этими данными техники команды университета затем используют прогностическое математическое моделирование, чтобы определить точное местоположение отдельных утечек.

«Такой подход может сократить длительность утечки, а также затраты и время на поиски места, которое нуждается в ремонте», сказал профессор и соавтор разработки Тарек Заид (Tarek Zayed).

Команда протестировала свою технику в Катаре, стране, которая имеет самые низкие показатели осадков и одни из самых высоких показателей скорости испарения в мире. Проблема потери воды, как полагают, одна из главных в стране, в водораспределительной системе теряется до 35% воды, по причине утечек.

Разместив шумовые регистраторы по главной водопроводной сети университета Катара, команда смогла собрать данные и обработать их с помощью математических моделей, чтобы определить места утечек. После проверки выявленных мест система заработала с 99,5% точностью.

В дальнейшем команда намерена опробовать технику в других местах, улучшая модели определения месторасположения утечек.

Работа была опубликована в журнале American Society of Civil Engineers.