Czujniki monitorujące instalacje wodne

Czujniki monitorujące instalacje wodne

Inżynierowie z UC Irvine planują wyposażyć tamtejszy system wodociągowy w czujniki alarmujące o uszkodzeniach rur. Projekt możliwy jest dzięki wartemu 5,7 miliona dolarów grantowi przyznanemu przez US National Institute of Standards and Technology, oraz lokalne firmy wodociągowe.

Według amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska, w samych Stanach Zjednoczonych rocznie dochodzi od 20 tysięcy awarii systemów wodociągowych, co powoduje zmarnowanie blisko 23 miliardów litrów pitnej wody dziennie.

Prowadzący projekt Masanobu Shinozuka, inżynier środowiska, oraz Pai Chou, elektrotechnik i informatyk, stworzyli kompaktowe urządzenie sensoryczne, które montuje się do rur, zarówno wodociągowych, jak i kanalizacyjnych.

Wykrywają one wibracje oraz dźwięki, które mogą zwiastować awarię rury. Za pośrednictwem anteny, urządzenia przesyłają informacje bezprzewodowo do centrum gromadzenia i przetwarzania danych, gdzie zostają one poddane analizie.

Początkowo, sieć czujników pokryje około 2 kilometrów kwadratowych lokalnego systemu wodociągowego, jednakże docelowo objąć ona ma 25 kilometrów kwadratowych i stać się tym samym największą tego typu instalacją.

Zespół naukowców projektuje aktualnie system, który będzie mógł funkcjonować pod ziemią i na większym obszarze. Według Shinozuki, głównym problemem jest zasilanie czujników, gdyż energia słoneczna, ani baterie nie gwarantują dostatecznej ilości energii. Rozwiązanie tego problemu uczyni system ekonomiczniejszym i bardziej niezawodnym poprawiając równocześnie jakość komunikacji bezprzewodowej.

Zespół przetestuje i skalibruje czujniki na istniejących instalacjach, symulując i monitorując zmiany ciśnienia spowodowane autentycznymi awariami. Czujniki te będą stanowić uzupełnienie istniejącego systemu SCADA.

„Czujniki SCADA są rozmieszczone zbyt rzadko by zidentyfikować awarię z taka precyzją jakiej oczekujemy, gdy duże trzęsienie ziemi, czy inna naturalna katastrofa uderzy w wiele lokalizacji.” – powiedział Shinozuka. „Wyizolowana awaria jest dalece inna od sytuacji, w której rury ulegają awarii na dużym obszarze. Kolejna generacja naszego systemu poinformuje nas kiedy i gdzie doszło do awarii tak szybko jak to tylko możliwe, byśmy mogli jak najbardziej ograniczyć jej skutki.” – dodał.

(lk)