การเปรียบเทียบประสิทธิภาพในการระบุตำแหน่งจุดรั่วไหลด้วยเทคนิคแบบไม่รุกล้ำและแบบรุกล้ำ

บทคัดย่อ

การรั่วไหลของน้ำประปาทำให้ลดประสิทธิภาพและเพิ่มต้นทุนการดำเนินงาน ดังนั้นการลดน้ำรั่วไหลเชิงรุกเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อตรวจจับและระบุตำแหน่งจุดรั่วไหลได้รวดเร็วขึ้น เครื่องมือที่ใช้วิธีสัมพันธ์สัญญาณเสียงเป็นเครื่องมือระบุตำแหน่งจุดรั่วไหลที่มีประสิทธิภาพ โดยใช้หลักการวิเคราะห์ช่วงเวลาหน่วงของเสียงรั่ว (∆t) ที่เดินทางถึงเซ็นเซอร์ 2 ตัวที่ติดตั้งคล่อมจุดรั่วไหล เมื่อนำ ∆t มาคูณกับค่าความเร็วเสียงในท่อ (c) จะวิเคราะห์ระยะจุดรั่วได้ การศึกษานี้ได้เปรียบเทียบประสิทธิภาพของเทคนิค 2 แบบ คือ แบบไม่รุกล้ำที่ใช้มาตรความเร่ง (Accelerometers) และแบบรุกล้ำที่ใช้ไฮโดรโฟน (Hydrophones) กับระบบท่อทางเดียวจำลองบนผิวดินที่มีระยะห่างระหว่าง 2 เซ็นเซอร์ (L) ตั้งแต่ 5.80 เมตร ถึง 42.80 เมตร โดยจำลอง 3 อัตราการรั่วไหล คือ 11.88 (QH), 5.52 (QM) และ 0.54 (QL) ลิตรต่อนาที ผลการทดลอง พบว่า 1) เมื่อ L เพิ่มขึ้นความแม่นยำมีแนวโน้มลดลง แต่หากจุดรั่วอยู่บริเวณ L/2 ความแม่นยำจะสูงขึ้นเนื่องจาก ∆t มีค่าน้อย 2) ในกรณีจุดรั่วมีอัตราการรั่วไหลต่ำไฮโดรโฟนมีประสิทธิภาพในการตรวจจับตำแหน่งรอยรั่วได้ดีกว่ามาตรความเร่ง 3) เมื่อระยะห่างระหว่างเซ็นเซอร์ (L) เพิ่มขึ้น ความคลาดเคลื่อน (∆l) มีแนวโน้มเพิ่มขึ้นเป็นเส้นตรง เนื่องจากค่าความเร็วเสียง (c) ที่ตั้งไว้ที่ 660 เมตรต่อวินาทีอาจไม่ตรงกับความจริง จึงได้ปรับค่า c ด้วยฟังก์ชัน Solver ใน Excel เพื่อให้ RMSE ต่ำที่สุด ส่งผลให้ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งรอยรั่วดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งผลลัพธ์นี้ช่วยสนับสนุนการเลือกเทคนิคภาคสนามที่เหมาะสม และการพัฒนาฟังก์ชันการคำนวณค่า c เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพระบบตรวจจับจุดรั่วในอนาคต