Kasdien vamzdynuose prarandama milijonai litrų vandens, kurių šimtuose tūkstančių kilometrų atsiranda nuotėkis. Mokslininkai ir inžinieriai kuria miniatiūrinius robotus, kurie „apsigyvena“ vamzdynuose ir eina sargybą vamzdžių tinkle, nepailsdami dieną ir naktį tikrina, ar nėra gedimų – jų darbas apsaugo nuo vandens praradimo. Automatizuota priežiūra leidžia išsaugoti vandens tiekimo tinklą ir išvengti nuostolių.
Teka po mūsų kojomis
Šiais laikais jau sunku įsivaizduoti, kaip įvairių požeminių komunikacijų tinklus būtų įmanoma prižiūrėti be robotų. Tūkstančių kilometrų požeminiai vamzdynai yra įvairaus amžiaus ir skirtingos būklės, todėl jiems reikia priežiūros ir remonto kasdien. Vandens tiekimo įmonėms per brangu nuolat investuoti ir atnaujinti požeminius vamzdynus.
Nuotėkis yra plačiai paplitusi ir sudėtinga problema. Net kai įmonės statistika rodo vandens praradimus, aptinkama tik pusė nuotėkio vietų vamzdyne, kai įvyksta didelė avarija ir vanduo užlieja pastatus arba požeminio vamzdyno trasos vietoje pažliunga žemė.
Didžiausius nuotėkius – sprogusius vamzdžius – pamato žmonės. Labai sunku tiksliai nustatyti vietas, kuriose po žeme esantis vamzdynas pažeistas ir patiriama kita dalis nuotėkio, kol nėra išorinių požymių. Mažesnis požeminis nuotėkis dažnai nematomas, paslėptas, tad kol neišsivysto į didelį nuotėkį, jis aptinkamas tik stebint vandens srautą tinkle.
Per pastaruosius metus vandens tiekimo įmonės perpus sumažino nuotėkį moderniomis technologijomis ir įsipareigojo dar sumažinti prarasto vandens kiekį. Bet pažanga turi paspartėti, taikant naujausias technologijas, įskaitant specialias vamzdyje esančias kameras, palydovinį vaizdą, šiluminių dronų technologiją, aukštųjų technologijų zondus ir dirbtinį intelektą, rašo BBC.
Neatkasant vamzdynų
Tūkstančių kilometrų vandens magistralės tinklas pagamintas iš įvairių medžiagų, įskaitant plastiką, ketų ir plieną. Kad surastų požeminį nuotėkį, vamzdynų remonto įmonės kruopščiai kasinėja trasos užkasimo vietose ir kartu saugo, kad nepažeistų ten pat užkastų dujų tiekimo tinklų ir elektros laidų.
Įmonės išbando nekasimo remonto būdus, įskaitant sandariklius, kuriuos galima saugiai įpurkšti į vamzdžius, kad būtų pašalinti įtrūkimai. Didžioji požeminių komunikacijų tinklo dalis nepasiekiama be kasimo. Kad nereikėtų atkasti vamzdynų dėl remonto, atsiranda mažos, dirbtinio intelekto valdomos mašinos.
Kai kurios įmonės jau naudoja vadinamuosius pririštus robotus ištirti vamzdžius, kurie yra nepasiekiami. Toks robotas gali būti skirtas kanalizacijos vamzdžių apžiūrai ir kt. Mokslininkų teigimu, technologinė nuotėkio prevencijos revoliucija – miniatiūriniai robotai.
Šefildo universiteto Integruotame civilinių ir infrastruktūros tyrimų centre (ICAIR) bandomi naujos kartos požeminių vamzdžių patrulių robotai. Pipebotai yra miniatiūriniai, mobilūs robotai su kameromis. Jie kuriami bendradarbiaujant su vandens tiekimo pramone. Siekiant patruliuoti vamzdžiuose ir surasti įtrūkimus bei trūkumus, reikia turėti robotų, kurie galėtų nuolat rinkti duomenis ir įspėtų apie gręsiančius gedimus.
Bendraujanti robotų „bendruomenė“
Toks robotas yra žaislinės mašinėlės dydžio ir „važiuoja“ vamzdžio viduje, jis fotografuoja aplinką ir siunčia nuotraukas, be to, turi mikrofoną, kad galėtų klausytis vamzdžio „muzikos“. Robotas gali pats priimti sprendimus, ar vamzdyje aptiktas įtrūkimas gali išsiplėsti, ar didelio remonto nereikia.
Dirbtinio intelekto specialistė profesorė Netta Cohen iš Lidso universiteto teigia, kad didžiausias iššūkis pipebotams yra tarpusavio bendravimas informacijai perduoti. Mat po žeme nėra GPS. Taigi robotai gali bendrauti vienas su kitu tik būdami nedideliu atstumu, naudodami garsą arba wifi.
Mokslininkai kuria sistemą, kurioje didesnis robotas „motina“ nešioja ir išdėlioja miniatiūrinių robotų grupę jų darbo vietose: padeda mažuosius robotus mažo diametro trasose ir pasiunčia juos įeiti į siaurus vamzdžius, vėliau surenka baigusius vamzdyno apžiūrą ir sukaupusius informaciją. Planuojama, kad bus sukurta visa robotų „bendruomenė“, kuri dirbs kilometruose vamzdynų.
Saugo aplinką
Vandens praradimas ypač aktuali problema Europoje, jos valstybes vis dažniau ištinka karščio bangos ir vasaros sausros. Vamzdynų robotai reikalingi ne tik dėl senos infrastruktūros, komunikacijos tinkų būklės – jie turi įtakos ne tik pramonei, bet ir žmogaus veiklos poveikiui aplinkai.
ICAIR komanda tikisi, kad pirmieji robotai patruliuos vandens tinkle per penkerius metus. Iki tol kiekvieną kartą, kai atsiras nuotėkis, vandens įmonės turės kasti – aplink kanalizacijos vamzdžių, dujų tiekimo ir kabelių labirintą – ir jį sutvarkyti.
Žuvies akis
JAV mokslininkai sukūrė įrenginį, naudojantį jutiklius duomenims požeminiuose vamzdynuose rinkti. Jungtinės Amerikos Valstijos susiduria su gresiančia krize dėl prastėjančios vandens infrastruktūros, o jos sutvarkymas bus didžiulė ir brangi užduotis.
Antai vien Los Andžele maždaug du trečdaliai miesto vandens vamzdžių yra senesni nei 60 metų ir jų naudojimo laikas artėja prie pabaigos. USC Informacijos mokslų instituto mokslininkai kuria autonominį robotą, kuris galėtų greitai ir nebrangiai aptikti vandens vamzdžių pažeidimus – net ir tų, kurie įkasti keli metrai po žeme.
Robotas įterpiamas į vandens sistemą per gaisrinius hidrantus. Įrenginys fiksuoja vaizdo įrašą realiuoju laiku, naudodamas jutiklius ir navigacijos technologiją, renka duomenis ir registruoja savo padėtį. Roboto, vadinamo Pipefish, projektas gali iš esmės pakeisti žaidimą.
Užuot iškasus ir pakeitus kiekvieną vamzdį, o tai yra didžiulės išlaidos, Pipefish padės susiaurinti konkrečią problemos vietą, identifikuoti pažeidimo mastą ir pataisyti vamzdį prieš padarant rimtą žalą. Roboto duomenys bus nuskaityti ir išanalizuoti, kad būtų galima aptikti vamzdžio defektų požymius. Naudojant šią sistemą, nereikia išjungti vandens tiekimo.
Robotas voras
Pasak Japonijos robotikos įmonės TMSUK, šiuo metu toje šalyje trūksta kanalizacijos tikrinimo darbuotojų, todėl bendrovė nusprendė supaprastinti esamų darbuotojų darbo krūvį ir sukūrė nuotekų vamzdžių tikrinimo robotą vorą.
SPD1 kelių kojų vaikščiojimo roboto prototipas buvo sukurtas reaguojant į kelių ir vamzdynų priežiūros įmonės prašymą, rašo newatlas. com. Dabartinės formos prietaiso matmenys yra 21 x 25 x 28 cm, jis sveria apie 3,5 kg ir yra skirtas įsiskverbti į siaurus vamzdžius. Robotas valdomas per kabelį nuotoliniu būdu.
Roboto siunčiami duomenys leidžia matyti realaus laiko vaizdą per integruotą kamerą. Roboto voro akys yra LED prožektoriai ir jutikliai, kuriuos jis naudoja aplinkai įvertinti.
Kol kas prietaisas gali būti naudojamas tik patikrinimams atlikti, bet numatoma kurti robotus, kurie galėtų fiziškai dirbti kaip „remonto grupė“: pagrindinis robotas naršytų vamzdžius, antrasis robotas nustatytų sritis, kurias reikia taisyti, o trečiasis robotas atliktų remontą naudodamas įrankį laikančią roboto ranką.
