الأنابيب؟ النموذج الأولي لروبوت خاص بفحص شبكات المياه والصرف الصحي

يتناسب الروبوت المصغر الجديد مع أضيق المساحات، وقد يكون بعد فحص الأنابيب بداية لعصر روبوت جديد يعمل تحت الأرض.

يحذر العديد من الناس على مستوى العالم من مخاطر الذكاء الاصطناعي والترويج للروبوتات خاصة من الجانب المتعلق بفقدان فرص العمل، ومع ذلك، فبالمقابل لن يشعر بالندم إلا القليل من الناس على الدعم الذي يقدمه جهاز جديد تم تطويره بواسطة عدة جامعات بريطانية. "جوي" هو روبوت ذاتي التحكم مسؤول عن تفتيش أضيق أنابيب الصرف الصحي والمياه. يعد هذا الجهاز جزءًا من دفعة جديدة من الاكتشافات العلمية والتكنولوجية التي ستمكن من العمل تحت الأرض، حيث يخاف الناس من المغامرة والعمل فيها.

مواجهة تسرب المياه
يعتبر الحصول على مياه الشرب تحديا يهدد الإنسان والاستدامة. لذلك، فإن مصير الكثير من المياه في الأنابيب بسبب قصور في البنية التحتية يكون مروعًا بشكل مزدوج، وفي هذا الصدد تشير التقديرات إلى أنه في بلدان مثل الولايات المتحدة، يتم فقدان ما يصل إلى 50 بالمائة من المياه المعالجة سنويًا بسبب التسربات. في بلدان أخرى مثل المملكة المتحدة، يتم فقد ثلاثة مليارات لتر من الماء، ما يعادل 1180 حمام سباحة أولمبي، يوميًا بسبب هذا النوع من المشاكل.
يعد الكشف عن المشكلات والتصرف بسرعة في مثل هذه الحالات أمرا حاسما وضروريا، كما هو موضح في هذا المشروع الذي تم تنفيذه في مدينة بورغوس الإسبانية، حيث يقوم نظام ذكي بمراقبة كل لتر من المياه المتدفقة عبر أنظمة المياه الخاصة بها. تم استخدام مجموعة من البيانات والانترنت وذكاء الأعمال وعدادات فيزيائية في هذه الحالة، لفهم ما يحدث تحت الأرض بشكل أفضل. فالعمل في هذه البيئات الجوفية صعب وخطير وأحيانًا غير صحي خاصة في حالة بنية الصرف الصحي، ولهذا السبب، حاز نموذج "جوي" على اهتمام كبير.

أسراب الروبوتات لتفتيش الأنابيب
عملت جامعات ليدز وشيفيلد وبريستول وبيرمنغهام في المملكة المتحدة بشكل متحد لتطوير آلة قادرة على العمل بشكل ذاتي في جميع أنواع الأنابيب. الهدف كان إنشاء نموذج قادر على العمل في الفضاءات الضيقة والرطبة والمظلمة بدون تغطية من نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، كون هذا النظام لا يشتغل تحت الأرض.

النتيجة هي روبوت خفيف جداً يزن سبعين غرامًا فقط، ويستخدم أرجلًا دائرية مصنوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد. يدمج "جوي" مختلف التقنيات، بما في ذلك الكاميرات ومستشعرات المساحة وأضواء التفتيش ونظام التنقل والتحكم بالذكاء الاصطناعي. بالإضافة إلى ذلك، تم تصميمه لاستهلاك القليل من الطاقة وله مدى بطارية مرتفع. وهذا يعني أن الروبوت يمكنه التحرك بشكل مستقل، لتحديد التشققات، وإرسال الصور إلى مركز التحكم، بينما وحينما تكون بطاريته منخفضة في طاقتها وعلى وشك استنفادها، يمكنه العودة إلى القاعدة التي جرى تشغيله منها لوحده، إذ يقدر أن يكون ثمن كل واحد من هذه الآلة حوالي 300 يورو، أي ما يناهز 3000 درهم مغربي,
يعد "جوي" جزءًا من مشروع « PIPEBOTS »، الذي يجمع بين عدة جامعات ومديري البنية التحتية للمياه في المملكة المتحدة. وهو مجرد الخطوة الأولى في المشروع، فالخطة الكاملة تتضمن الاستخدام التعاوني لعدد كبير من الروبوتات المتصلة ببعضها البعض والتي يتم نقلها بواسطة "الأم الملكة" المسماة "كانجا". ستكون هذه "السفينة الأم" لديها قدرات إصلاح الأنابيب، إذ وللقيام بذلك، سترسل "أفرادها" أولاً للكشف عن النقاط التي تحتاج إلى تدخل، فجامعة ليدز تقوم حاليًا باختبار النموذج الأولي ل"كانجا".
على أي حال، يجب على "جوي" التغلب على بعض العقبات من أجل تطويره. أولاً، فهو غير مقاوم للماء، لذا فهو لا يمكنه العمل في بيئات تحت مائية. ثانيًا، فهو غير قادر على استعادة وضعيته تلقائيًا عندما ينقلب.

استراتيجيات أخرى لإصلاح ولمنع تسرب المياه
الروبوتات ليست التقنية المتقدمة الوحيدة لاكتشاف تسرب المياه تحت الأرض، في السنوات القليلة الماضية، تم اعتماد مجموعة من الاستراتيجيات للتصدي لهذه المشكلة. وفيما يلي بعض من أهم هذه الاستراتيجيات.

•    تكنولوجيا الأقمار الصناعية : هناك بالفعل مشغلون يستخدمون الذكاء الاصطناعي لتحليل الموجات الميكروية "الموجات الصُغْرِيّة" التي تصدر من الأقمار الصناعية والتي يمكن أن تخترق عدة أمتار تحت الأرض. تكون هذه الموجات الميكروية جد حساسة للتوصيلية الكهربائية للماء، مما يتيح التمييز بين المياه الصالحة للشرب ومياه الأمطار والمياه الملحية، فهذه الخاصية تتيح مراقبة مصادر المياه المستخدمة في زراعة المحاصيل.

•    أجهزة استشعار الصوت : لجأت الشركات الأخرى إلى استخدام أجهزة استشعار تُرسل إشارات صوتية عبر الأنابيب. بعد ذلك، يتم استخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي لاكتشاف التسربات.

•    تكنولوجيا الإنترنت المشار إليها (IoT) : سيمكّن تكاثر الأجهزة الاستشعارية، بفضل استخدام تكنولوجيا الإنترنت المشار إليها، من الحفاظ على مراقبة أكثر فعالية للتسربات، فباستخدام الذكاء الاصطناعي، كما في الحالات السابقة، سيتم إنذار مديري البنية التحتية بأي حادث يحدث أو تسرب يقع.
تهدف روبوتات فحص الأنابيب والتقنيات الأخرى التي قمنا بذكرها في هذا المقال إلى العمل في البيئات التجارية والصناعية. ومع ذلك، بدأت أجهزة كشف تسرب المياه المنزلية المتصلة لاسلكيًا في الانتشار لإنذار أصحاب المنازل بالحوادث والتسربات المائية، فبغض النظر عن الوعي البيئي، يمكن أن توفر هذه الأجهزة مزيدًا من الارتياح لمستعملها عند العودة من الإجازة وتجنب وقوع مفاجآت غير مرغوب فيها وخاصة التسربات المائية.