Använda fiberoptiska sensorer för att övervaka vattennätverk mot slöseri: den internationella tidskriften Sensors publicerade resultaten av ett experiment utfört vid Politecnico di Milano som syftar till att optimera vattennätverket.
Forskare från Institutionen för byggnads- och miljöteknik var pionjärer i användningen av distribuerad fiberoptisk avkänning (DFOS) baserad på Stimulated Brillouin Scattering (SBS)-teknik för att övervaka vattenledningsnät över långa avstånd. Kärnan i denna teknik är den vanliga och billiga optiska fibern som används för telekommunikation (som tar in internet i våra hem) som kan mäta deformationer till en hundradels millimeter.
Forskarna arbetade med högdensitetspolyeten (HDPE) rörledningar, idag det mest använda materialet för distributionssystem. Genom att linda och fixera den fiberoptiska sensorkabeln på rörets yttre yta testade de förmågan att upptäcka deformationer relaterade till tryckavvikelser längs ett rör, till exempel de som orsakas av vattenläckor.
Experimentet bestod av två faser.
– I den första, förklarar forskarna, bedömde vi känsligheten hos sensorlayouten på ett HDPE-rör belastat med statiskt tryck. Detta första steg var framgångsrikt, så vi koncentrerade oss sedan på att upptäcka tryckavvikelsen som orsakades av en läcka i en rörkrets med rinnande vatten. Sammantaget gav resultaten positiv feedback på användningen av DFOS, vilket bekräftar möjligheten att till och med identifiera och mycket lokalt vattenläckor.
I framtiden kommer den testade tekniken att vidareutvecklas mot industriell skala produktion av ”natively smart” HDPE-rör, där DFOS integreras i rörytan under extruderingsprocessen.
Slöseri med vattenresurser är en global fråga som förvärras alltmer av klimatförändringarnas inverkan på den hydrologiska kedjan. I Italien går mer än en tredjedel av vattnet till det nationella distributionsnätet till spillo, enligt ISTAT-data från 2022. Utbredd övervakning och effektivt underhåll av infrastrukturen är därför två strategiska och brådskande åtgärder.
