एमआईटी ने पाइप में लीक की खोज के लिए एक रोबोट विकसित किया है

स्वच्छ, सुरक्षित पानी तक पहुंच दुनिया भर में तत्काल जरूरतों में से एक है। हालांकि, आधुनिक जल आपूर्ति प्रणालियों में लीक के कारण औसतन 20% पानी की कमी होती है। न केवल वे पानी की आपूर्ति की गुणवत्ता को बिगाड़ते हैं, बल्कि वे इमारतों और सड़कों को गंभीर नुकसान पहुंचा सकते हैं, नींव को मिटा सकते हैं। रिसाव का पता लगाने वाली प्रणालियाँ महंगी और धीमी गति से संचालित होती हैं: वे खराब तरीके से होती हैं जहाँ लकड़ी, मिट्टी या प्लास्टिक से बने पाइप लगाए जाते हैं, जो दुनिया में अधिकांश पानी की आपूर्ति प्रणाली बनाते हैं।

मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (MIT) के शोधकर्ता इस समस्या को हल करने की कोशिश कर रहे हैं। वैज्ञानिकों के अनुसार, नई प्रणाली उन सामग्रियों की परवाह किए बिना, जहां से पाइप बनाए जाते हैं, जल्दी और सस्ते में भी छोटे लीक की खोज करने में सक्षम है। इस तरह की प्रणाली के विकास और परीक्षण में नौ साल लगे - इस समय, मैकेनिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर कमल यूएफ़एस तौमी और उनकी टीम पाइपगार्ड ने इस पर काम किया। वैज्ञानिक सितंबर में आने वाले IEEE / RSJ इंटरनेशनल कॉन्फ्रेंस ऑन इंटेलिजेंट रोबोट्स एंड सिस्टम्स ( IROS ) में अपने काम के परिणाम पेश करने के लिए तैयार हैं।

2017 की गर्मियों में, टीम मॉन्टेरी, मेक्सिको में 12-इंच कंक्रीट वितरण पाइप का परीक्षण करती है। इस शहर में, प्रशासन ने परीक्षणों को दुर्घटना से नहीं होने दिया - प्रत्येक वर्ष मॉन्टेरी लीक के कारण लगभग 40% पानी खो देता है, और खोए हुए लाभ के रूप में नुकसान का अनुमान लगभग $ 80 मिलियन है। इसी समय, लीक से सामान्य जल प्रदूषण होता है, क्योंकि रिसाव वाला पानी कभी-कभी वितरण पाइपों में लौट आता है।

सिस्टम एक छोटे रबर रोबोट का उपयोग करता है जो बैडमिंटन शटलकॉक की तरह दिखता है। डिवाइस को किसी भी अग्नि हाइड्रेंट के माध्यम से पानी की आपूर्ति प्रणाली में एम्बेड किया जा सकता है। वहाँ, यह प्रवाह के साथ निष्क्रिय रूप से चला जाता है, अपने स्थान को पंजीकृत करता है क्योंकि यह चलता रहता है। समानांतर में, रोबोट एक रबर "स्कर्ट" की मदद से दबाव में छोटे बदलावों का पता लगाता है, जो पाइप के व्यास को भरता है।



फिर डिवाइस को नेटवर्क द्वारा दूसरे हाइड्रेंट से हटा दिया जाता है, डेटा का विश्लेषण किया जाता है। इस मामले में, आपको कुछ भी खुदाई करने या पानी की आपूर्ति को बाधित करने की आवश्यकता नहीं है। एक निष्क्रिय रोबोट के अलावा, जो पानी की शक्ति से खींचा गया पाइप के साथ चलता है, वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक सक्रिय संस्करण विकसित किया है जो अपने स्वयं के आंदोलन को नियंत्रित कर सकता है।

पाइपगार्ड का इरादा समग्र नुकसान को कम करने के लिए अपने रोबोट रिसाव का पता लगाने की प्रणाली का व्यवसायीकरण करना है। उदाहरण के लिए, सऊदी अरब में, जहां अधिकांश पीने के पानी महंगे अलवणीकरण संयंत्रों से आते हैं, लगभग 33% रिसाव के कारण खो जाते हैं। और 2017 की शुरुआत में पहला फील्ड ट्रायल वहां हुआ।

पाइप-एलएलसी, एक अल-खोबार पाइपलाइन कंपनी है, जिसने प्रयोग के लिए एक रस्टी पाइप अनुभाग लगभग 1.6 किमी लंबा और 2 इंच व्यास का प्रदान किया है। इस पाइपिंग सिस्टम का उपयोग अक्सर नई तकनीकों का परीक्षण करने और प्रमाणित करने के लिए किया जाता है। झुकता और टी-जोड़ों के साथ पाइप में रोबोट के परीक्षण ने सिस्टम की क्षमताओं को प्रदर्शित करने के लिए एक कृत्रिम रिसाव के निर्माण का सुझाव दिया।

इस प्रयोग के दौरान, रोबोट ने लीक का सफलतापूर्वक पता लगाया और उन्हें दबाव या पाइप के आकार में परिवर्तन, पाइप की खुरदरापन या स्थानिक अभिविन्यास के कारण होने वाले झूठे संकेतों से अलग किया। पाइपगार्ड टीम के सदस्य, स्नातक छात्र यू वू के अनुसार, तीन दिनों में 14 बार परीक्षण किए गए, और हर बार सफल रहे। इसके अलावा, रोबोट ने एक छोटे रिसाव का पता लगाया, जो कि लगभग 3.5 लीटर (गैलन) प्रति मिनट था, जो कि न्यूनतम आकार से दसवां कम है जो कि मानक पता लगाने के तरीके औसतन निर्धारित कर सकते हैं।

मॉन्टेरी में फील्ड ट्रायल के बाद, टीम ने अपने रोबोट का अधिक लचीला तह संस्करण बनाने की योजना बनाई है, जो विभिन्न व्यास के पाइपों को जल्दी से अनुकूलित कर सकता है। उदाहरण के लिए, बोस्टन पाइपलाइन प्रणाली 6-, 8- और 12 इंच के पाइपों का "मिश्रण" है। उनमें से कई इतने लंबे समय पहले स्थापित किए गए थे कि शहर में उनके सटीक स्थान पर सटीक डेटा नहीं है। रोबोट का नया संस्करण एक छतरी की तरह खुलने और विभिन्न व्यास के पाइपों में काम करने में सक्षम होगा।

शोधकर्ताओं के अनुसार, रोबोट का महत्व न केवल पानी की कमी को कम करना है, बल्कि एक सुरक्षित और अधिक विश्वसनीय जल आपूर्ति प्रदान करना है। सबसे छोटी लीक का पता लगाने के लिए एक रोबोट प्रणाली की क्षमता वास्तव में गंभीर दुर्घटना से पहले लंबे समय तक मरम्मत कार्य की अनुमति देगी। इसके अलावा, रोबोट का उपयोग पानी के पाइप और अन्य वितरण प्रणालियों में किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, प्राकृतिक गैस।

इस तरह के पाइप भी अक्सर पुराने होते हैं और नक्शे पर चिह्नित नहीं होते हैं। उनमें गैस बन सकती है, जिससे गंभीर विस्फोट हो सकते हैं। हालांकि, गैस पाइपलाइन में रिसाव आमतौर पर यह पता लगाने में मुश्किल होते हैं कि जब तक वे बड़े नहीं हो जाते, ताकि एक व्यक्ति को जोड़े गए गंधों को सूंघ सकें। वास्तव में, एमआईटी प्रणाली को मूल रूप से इन लीक का पता लगाने के लिए विकसित किया गया था, और बाद में पानी की आपूर्ति के लिए अनुकूलित किया गया था।

पाइपगार्ड को उम्मीद है कि अंततः रोबोट न केवल लीक की खोज करेगा, बल्कि एक विशेष तंत्र भी प्राप्त करेगा जिसके साथ जगह में छोटी लीक की मरम्मत करना संभव है।