发现泄漏，而他们很容易修复
获得清洁、安全的水是世界迫切需要之一，然而今天的供水系统由于泄漏而损失了平均20%的供水量。这些漏洞不仅使情况更糟，而且会破坏基础建筑物和道路造成严重的结构损坏。
不幸的是，泄漏检测系统价格昂贵，操作速度慢，在使用木材、粘土或塑料管的系统中运行不好，而这一系统占了发展中国家大多数系统的大部分。
现在，麻省理工学院的研究人员开发出一种新的系统，它能提供一种快速、廉价的解决方案，不管管道是由什么组成的，都能精确地找到微小的泄漏。
该系统已通过机械工程学教授Kamal Youcef Toumi九年测试的发展下，研究生吴，和其他两人将详细描述了在即将举行的IEEE / RSJ国际智能机器人与系统会议（IROS）九月。同时，球队在今年夏天进行测试12英寸混凝土配水管道蒙特雷市墨西哥下。
该系统使用一个小型的橡胶机械装置，看起来像一个超大的羽毛球小鸟。该装置可通过任何消火栓插入水系统。然后，它与流被动地移动，记录它的位置。它可以检测到压力的微小变化，通过检测软橡胶裙边缘的拉力，从而填充管子的直径。
然后通过另一个消防栓通过网络检索设备，并上传其数据。不需要挖掘，也不需要任何中断供水服务。除了由水流推动的被动装置外，研究小组还制作了一个可以控制其运动的活动版本。
蒙特雷本身有强烈的动机去参加这项研究，因为它失去了大约40%的供水泄漏每年城市成本约8000万美元的收入损失。当污染的水回流到分配管道中时，泄漏也会导致水的污染。
麻省理工的团队，称为pipeguard，打算商业化的机器人检测系统来帮助减轻这些损失。在沙特阿拉伯，大部分饮用水是通过昂贵的海水淡化厂提供的，其中大约33%是通过泄漏而流失的。这就是为什么这个沙漠国家的法赫德国王石油矿产大学赞助和合作多的MIT团队的工作，包括现场试验的成功在今年早些时候，导致进一步的设计改进系统，Youcef Toumi说。
这些测试，在2英寸的生锈的管pipetech LLC提供一英里长的段，在胡拜尔，沙乌地阿拉伯管道服务的公司，经常使用同一管道系统管道技术验证和认证。测试时，在管道弯多，T形接头，并连接，参与创建的机器人找到一个人工泄漏。机器人成功做到了这一点，将泄漏的特性与压力变化或管道大小、粗糙度或方向变化引起的假警报区分开来。
“我们把机器人从一个关节中取出，从另一个关节取出。”。我们三天试了14次，每次都完成了检查，”吴说。更重要的是，它发现了一个泄漏量，每分钟大约一加仑，这是常规检测方法平均能找到的最小尺寸的十分之一，即使在最好的条件下也能找到第三。
这些泄漏问题普遍存在。“在中国，有许多新建的城市，他们都用塑料水管，说：”洪海碧，首席执行官熊的国际集团，塑料管胶粘剂在中国的最大供应商之一。“在这些新的管道系统中，每天仍有大约30%的水泄漏。目前还没有找到泄漏的塑料管的一个有效的工具，和麻省理工学院pipeguard的机器人是我们一直在寻找颠覆性的改变。”
该研究小组的下一步，在蒙特雷的实地测试，是一个更灵活，他们的机器人，能够很快适应不同直径管道折叠版。在波士顿，街道为例，有混合的6 -，8 -和12英寸的管道安装导航-其中许多很久以前这个城市没有他们的位置的精确的地图。吴说，机器人会像雨伞一样展开，以适应每个管道。
机器人的价值不仅在于减少水的损失，而且还可以使水服务更安全、更可靠。当漏水发生时，地下水流的力会严重破坏建筑物的结构，破坏街道，淹没房屋，破坏其他地下设施。也有服务于居民和长期业务亏损的问题，”Mark Gallager说，在剑桥，马萨诸塞州工程分布主任，水利部门。该系统检测到更小的泄漏的能力，使早期检测和修复，早在严重的管道破裂发生。
Gallager说，“如果我们有能力发现泄漏，当他们第一次出现在他们到达临界点失败，可以等同于防止每年数百万加仑的水损失。它可以最大限度地减少对基础设施的损害，减少对家庭和企业的供水服务，而且可以大大降低相关费用。”
该系统不仅可以在任何类型的水管中发现泄漏，还可以用于其他类型的管道分配系统，如天然气管道系统。这样的管道，这往往是老也不映射，在部分城市已经产生了严重的气体上升甚至爆炸，但泄漏很难检测到，直到他们变得足够大，闻到人的气味的补充。麻省理工学院的系统实际上是第一次开发来检测气体泄漏，后来适应水管。
最终，该小组希望，机器人不仅能找到漏洞，而且还配备了他们设计的特殊机制，因此，至少在较小的泄漏情况下，它可以在现场进行即时修复。
该设备已经吸引了一系列荣誉和奖项。团队成员在2017个麻省理工学院水创新大赛中获得10000美元的奖金，他们分别在麻省理工学院的10万美元的创业大赛，在那里他们又赢得了10000美元。在10万美元的总决赛，他们赢得另一个10000美元的博思艾伦数据分析奖，他们收到来自Infosys基金会10000美元2017该制造商奖的25获奖者全国第一。
一名法官在10万美元的竞争，DKNY的首席执行官Caroline Brown说：“PipeGuard创造了一个简单的、务实的、优雅的一个复杂问题的解决方案。这个机器人是一个很好的例子，利用智能设计，以简化复杂性和最大限度地提高效率。
团队的结果呈现在IROS会议包括Kristina Kim的17和Michael Finn Henry，一个当地的高中生，是麻省理工学院的暑期实习生。pipeguard的创始人是吴和麻省理工学院的研究生Jonathan Miller和丹尼尔高美斯。