Оптоволокно может стать решением проблемы потери воды из протекающих труб.

Оптоволокно - решение проблемы потери воды из труб.

Ежедневно в мире теряется около 48,6 миллиарда кубометров воды. Согласно Международной водной ассоциации (МВА), основными виновниками этой потери являются подземные утечки на водопроводных и сервисных трубах.

Для мониторинга утечек в водопроводных сетях исследователи Политехнического университета Милана экспериментировали с новым методом, использующим оптоволокно – недорогую и широко используемую технологию, позволяющую нам иметь быстрый интернет дома.

Ученые разработали распределенный кабель оптоволоконного датчика (DFOS) на основе так называемой технологии стимулированного рассеяния Брэллоуэна (SBS), которая позволяет обрабатывать и хранить оптическую информацию. Они работали с трубами из высокоплотного полиэтилена (HDPE), являющимися основной системой транспортировки воды для гражданских, сельскохозяйственных и промышленных целей.

Чтобы проверить способность оптоволоконного кабеля обнаруживать деформацию, вызванную аномалиями давления вдоль трубы (такими как утечки воды), команда обернула и установила его на внешней поверхности трубы.

Эксперимент состоял из двух основных этапов. Сначала ученые оценили чувствительность расположения сенсоров на трубе из HDPE, которая была подвержена статическому давлению.

«Этот первый этап был успешным, поэтому мы сосредоточились на обнаружении аномалии давления, вызванной утечкой в трубопроводной системе с протекающей водой», – пояснили исследователи. «В целом результаты показали положительную обратную связь по использованию DFOS, подтверждающую возможность обнаружения и локализации даже очень маленьких утечек воды».

Команда планирует дальнейшую разработку своего мониторингового решения и работу над производством промышленном масштабе «естественно умных» труб из HDPE с интегрированным кабелем DFOS. Использование алгоритмов машинного обучения для интерпретации данных кабеля также может привести к созданию модели прогнозирования утечек.

В то время как технологии воды все еще получают только небольшие финансирование, они сыграют решающую роль в управлении нашими природными ресурсами, особенно в мире, пострадавшем от климатического кризиса.