使用创新的使用水泄三角方法检测机载水泄漏

2021-12-30 15:08:00钟绿宽导读自今年开始测量以来，今年将是创新最热的一年，欧洲是检测机载有记录以来第二个最热的六月。尽管全球气温的使用水泄飙升严重影响了水资源，但解决管道和输电干线

自今年开始测量以来，创新今年将是检测机载最热的一年，欧洲是使用水泄有记录以来第二个最热的六月。尽管全球气温的创新飙升严重影响了水资源，但解决管道和输电干线的检测机载泄漏至关重要。在一些欧洲中，使用水泄几乎有一半的创新渠道水在到达水龙头之前就已经流失了。

大部分损失发生在穿越农村地区的检测机载大直径干线中，由于传统的使用水泄现场调查成本高昂且费时，因此公司在监控它们方面遇到了麻烦。创新

因此，检测机载欧洲研究人员开发了一种监视服务，该服务配备了配备多光谱和红外摄像头的飞机，以便对难以进入的站点进行大范围的区域和无人机的调查。为了分析数据，他们使用了所谓的三角法。这是一种检测水泄漏的开创性方法，它结合了表面温度测量和植被指数。

基于这样的事实，泄漏会导致较低的表面温度，这可以通过红外热像仪检测到。但是，植被土壤的热响应与裸露土壤的热响应不同，因此很难在水分含量和潜在的水分流失方面获得明确的答案。因此，研究人员添加了一个测量植被覆盖率的参数，该参数由高光谱相机推断得出，从而获得随温度变化的湿度标度，该湿度标度随植被而变化。

该系统是在youis.com协调的WADI项目下开发的。其执行董事Elena Gaboardi分享了这项研究最重要的最终结果。

为什么这项技术在财务上具有竞争力?

限制漏水限制了公用事业的运营成本，包括抽水的能源成本，同时增加了可出售的水量。反过来，这限制了为客户提高价格的风险。

与竞争技术相比，WADI系统的经济利益在于运营效率：它可以监控复杂的网络和长管(视无人机或飞机的使用而定，时速为50至90 km / h)，并且由于其空中传播，无法到达或具有各种地形的僻静位置。此外，常规地面探测技术的成本为每公里1,000至5,000欧元，而机载技术的成本为每公里50至200欧元。

环境的主要优势是什么?

除了节省用于提取和分配水的电能外，识别漏水显然会导致更多的可用水资源。最终，用于人类供水的水处理厂中使用的化学药品的数量也将减少。

在这种情况下，我们应用了环境和经济生命周期评估，并将结果与​​主流技术(声学方法)进行了比较。例如，我们考虑了飞机飞行(MAV)期间消耗的燃料，制造飞机对某些指标的影响，例如淡水富营养化[由于工业废水的释放，ed。注意]和水耗竭，人体毒性指标与照相机红外探测器中所含的汞有关。

对于无人机飞行(UAV)，我们专注于电池对臭氧，金属资源和人类健康的影响。特别是，我们考虑了为它们充电所需的电力消耗以及在无人机的使用寿命期间需要更换它们的需求。

据估计，通过减少供水能源消耗，将WADI技术(MAV和UAV两种技术)应用于欧洲5%的供水系统，每年可潜在减少1.665亿公斤CO2。与MAV和UAV WADI单位(分别为270,000 kg CO2eq和545kg CO2eq)相关的碳足迹，收益是巨大的。

您在法国和葡萄牙进行了两次空中运动。现场测试最重要的结果是什么?

法国的竞选活动是在真实环境中的首次测试。我们验证了设备并微调了测量策略。之后，在葡萄牙进行的两次调查显示出明显更好的结果。在无人机和MAV飞行期间收集的图像经过处理和分析，并识别出潜在的泄漏事件。然后将每个检测事件分类为真阳性/真阴性/假阳性/假阴性，并与其他参数相关联，即：所用技术(UAV / MAV)，环境条件，植被类型和土壤类型，湿度，土壤飞行前十天的温度，灌溉条件和降水。

总的来说，该系统能够在大约70%的情况下检测土壤中的水分，而该技术在发现实际漏水方面的性能约为50%。最重要的是，我们观察到，针对真实事件的系统准确性随着时间的推移而显着提高，从一个活动到另一个活动。因此，我们相信更大的案件基线将进一步提高绩效。

使用WADI技术的最佳条件是什么?

该技术在土壤裸露，发展初期的农作物和混合地区的农业地区效果最佳。它在森林地区的效果不佳。结果还表明，该解决方案在黏土和沙质黏土中效果很好，但在粉质黏土中效果不佳。

要研究的管道的复杂性或直径以及所用技术的类型(UAV与MAV)不会影响性能。相反，天气情况可能如此。例如，法国的运动是在大雨过后进行的，这使得很难正确检测泄漏。

测试WADI的自来水公司帮助我们确定了所需的改进，他们很可能会继续使用该技术，从而为改进做出了贡献。

在技​​术方面，需要提高性能，尤其是在具有特定植被或丰富植被的地形上。此外，应该减少飞行和数据分析之间的时间，并且不要超过一个月。

研究项目结束后会发生什么?自来水公司可以使用这项技术吗?什么时候?

该服务现在处于原型阶段。一组合作伙伴已经为将来的全方位服务的发展准备了路线图，其期限是从项目结束之日起大约一年，到2022年实现商业化。