Инженеры UCI разработали автоматизированную технологию, чтобы восстановить старую водопроводную инфраструктуру.
Тысячи миль старых водопроводных труб разрушаются. Каждый день, согласно американскому Обществу Инженеров-строителей, который постоянно контролирует инфраструктуру страны - 6 миллиардов галлонов чистой питьевой воды исчезают, главным образом из-за старых, прохудившихся труб и магистрали. Этой воды будет достаточно, чтобы снабжать Калифорнию в течение года, говорит Марии Фенг, профессор в Ирвинском университете.
"Водопроводы находятся в критическом положении по всей стране,” говорит она. "Некоторым трубопроводам почти 100 лет, и проблема очень серьезна, особенно в городских районах, где трудно получить доступ к утечке и ремонтировать трубы.”
Команда исследователей Ирвинского университета во главе с Фенг в сотрудничестве с двумя компаниями,разработала опытный образец робота, который может восстановить и модификацировать старые водопроводные трубы, применяя жесткий материал укрепления в местах разрывов, тем самым устраняя потребность в дорогостоящих раскопках или замене.
Помимо ученых Ирвинского университета, в разработке робота принимает участие Fibrwrap Construction Inc, пионер в применении новых соединений в строительных конструкциях, а также Fyfe LLC, мировой лидер в разработке полимерной ткани для гражданской инфраструктуры.
"В настоящее время, строительные команды должны вырыть траншеи, чтобы найти поврежденные части трубы.Этот способ пассивный и дорогой, чтобы восстановить водную систему,” говорит Фенг. "А в городах,раскопки могут быть невозможными.”
В декабре 2009 года было объявлено, что проект робота за 17.6 миллионов $ получит 8.5 миллионов $ более чем на пять лет от Национального Института Стандартов и Технологической Инновационной Программы (TIP).
"Конечно,есть простые роботы, которые используются, чтобы осмотреть трубы в течение некоторого времени, но задачу роботизации применение покрытия углеродного волокна к внутренней поверхности старых труб с непредсказуемыми недостатками, несовершенными формами и неровными поверхностями , это настоящее решение сложной технической задачи", говорит Фенг, чья команда включает профессора Масанобу Шинозука (Masanobu Shinozuka), всемирно известного эксперта в строительных проектах.
Так, чтобы робот мог найти области, нуждающиеся в укреплении, исследователи включили в проект новую систему датчиков, которые измеряют контактное давление на стенке трубы и управляют процессом укладывания углеродной ткани. В 2008, Шинозака выиграл вознаграждение TIP, чтобы развить эту технологию " обнаружение повреждения водопроводной трубы". UCI стало единственным учреждением, которое получило финансирование TIP и в 2008 и в 2009.
"Этот робот будет интеллектуальным,” говорит Фенг, которая всемирно известна ее изобретением датчиков, которые непрерывно контролируют целостность мостов, зданий и других структур. "Он должен видеть и чувствовать,а также постоянно приспосабливаться к поверхности трубы. Этот роботы будет сильно отличаться от используемых в производстве роботов в настоящее время.”
Она ожидает, что робот в конечном счете будет приспособлен к различным размерам трубы и условиям и будет в состоянии положить покрытие углеродного волокна в 11 раз быстрее, чем бригада ремонтников.
"Если этот проект будет успешен,” говорит Фенг, "коммерческая автоматизированная система сможет спасти американской экономике приблизительно 245 миллиардов $”.
Источник: patent.ucoz
|
