Политехнический институт Милана экспериментирует с волокном

Исследовательская статья в международном журнале Sensors предлагает возможное решение проблемы утечки воды, которая только в Италии составляет треть воды в сети.

Политехнический институт Милана

изображение: принята виртуальная схема расположения датчикапосмотреть больше

Предоставлено: Миланский политехнический институт.

Милан, 20 июля 2023 г. – Использование оптоволоконных датчиков для контроля потерь воды в сетях водоснабжения: международный журнал Sensors опубликовал результаты эксперимента, проведенного в Миланском политехническом университете и направленного на оптимизацию сети водоснабжения.

Исследователи из Департамента гражданского и экологического строительства впервые применили распределенное оптоволоконное зондирование (DFOS) на основе технологии вынужденного рассеяния Бриллюэна (SBS) для мониторинга сетей водопроводов на больших расстояниях. В основе этой технологии лежит обычное и недорогое оптическое волокно, используемое для телекоммуникаций (которое приносит Интернет в наши дома), способное измерять деформации с точностью до сотой доли миллиметра.

Ученые работали над трубами из полиэтилена высокой плотности (HDPE), который сегодня является наиболее часто используемым материалом для распределительных систем. Обернув и закрепив оптоволоконный сенсорный кабель на внешней поверхности трубы, они проверили способность обнаруживать деформации, связанные с аномалиями давления вдоль трубы, например, вызванными утечками воды.

Эксперимент состоял из двух этапов. «На первом этапе, — поясняют исследователи, — мы оценивали чувствительность расположения датчика на трубе из полиэтилена высокой плотности, находящейся под действием статического давления. Этот первый этап оказался успешным, поэтому затем мы сосредоточились на обнаружении аномалии давления, вызванной утечкой в ​​трубопроводе. трубопроводный контур с проточной водой.В целом результаты дали положительные отзывы об использовании ДФОС, подтвердив возможность выявления и локализации даже очень небольших утечек воды.

В будущем протестированная технология получит дальнейшее развитие для промышленного производства «умных» труб из HDPE, в которых ДФОС интегрируется в поверхность трубы в процессе экструзии.

Исследование, подписанное Мануэлем Бертулесси, Даниэле Фабрицио Биньями, Иларией Боскини, Мариной Лонгони, Джованни Мендуни и Якопо Морози, доступно по этой ссылке.

Потери водных ресурсов являются глобальной проблемой, которая все больше усугубляется воздействием изменения климата на гидрологическую цепочку. По данным ISTAT за 2022 год, в Италии более трети воды, подаваемой в национальную распределительную сеть, выбрасывается впустую. Поэтому широкомасштабный мониторинг и эффективное обслуживание инфраструктуры являются двумя стратегическими и неотложными действиями.

Датчики

10.3390/с23136205

Экспериментальное исследование

Непригодный

Экспериментальные исследования распределенных волоконно-оптических датчиков для мониторинга водопроводов

6 июля 2023 г.

Отказ от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за достоверность пресс-релизов, публикуемых на EurekAlert! содействующими учреждениями или за использование любой информации через систему EurekAlert.