Обзор современных технологий и перспективных направлений обнаружения утечек воды в сетях водоснабжения

Утечки воды в системах водоснабжения представляют собой скрытую проблему, ежегодно приводящую к потерям в миллиарды долларов. Поскольку водопроводные трубы преимущественно проложены под землёй, утечки часто остаются необнаруженными в течение длительного времени. В 2019 году Liemberger и Wyatt оценили ежегодные потери вследствие утечек из водопроводных труб в 39 миллиардов долларов. В настоящем систематическом обзоре проанализированы 47 статей, посвящённых обнаружению и локализации утечек воды. Цель исследования заключалась в выявлении новых технологий, тенденций и возможных перспективных направлений в этой области. Были сформулированы четыре исследовательских вопроса. Первый касался развития исследований во времени; было установлено, что исследователи всё больше сосредотачиваются на сборе экспериментальных данных, алгоритмах машинного обучения (ML) и технологиях Интернета вещей (IoT). Второй вопрос касался используемых датчиков. Наиболее распространёнными являются вибрационные, акустические и расходомерные датчики, поскольку они недороги и просты в установке. Также отмечено появление новых применений датчиков на основе методов визуализации и оптического волокна. Третий вопрос касался тенденций в области алгоритмов. В этой сфере доминируют алгоритмы машинного обучения и алгоритмы на основе пороговых значений. Четвёртый вопрос касался тенденций в области коммуникационных технологий; технологии Wi-Fi, сотового IoT и LoRa занимают ведущие позиции, охватывая 80% исследований.