كل قطعة من النظام مقطوعة نصفين. حرّك المؤشرات — الفيزياء تتفاعل. لا صناديق سوداء: ملف، غشاء، ميكروفون على أنبوب، راديو في غرفة تفتيش، وقاعدة واحدة عن الثالثة فجراً.
كل قطاع يملك واحدة أصلاً: صندوق إسمنتي تحت غطاء من الزهر تدخل منه القناة الرئيسية ويمكن لصمام غلقها. لا حفر إطلاقاً. عدّاد التدفق يركّب على الخط، ومستشعر الضغط يُبرم على مأخذ، وصندوق العقدة يعلّق على الجدار، والهوائي يوضع تحت الغطاء مباشرة.
الماء يوصّل الكهرباء قليلاً. مرّره في مجال مغناطيسي فيتصرف كسلك يتحرك أمام مغناطيس: يظهر عليه جهد (فاراداي). قطبان على جدار الأنبوب يقرآن ذلك الجهد. ماء أسرع، جهد أعلى. لا شيء يدور، لا شيء يتآكل، لا شيء ينسد.
غشاء فولاذي رقيق يفصل الماء عن حجرة محكمة. الماء يضغط فينحني الغشاء بضعة ميكرونات، وأربع مقاومات دقيقة مطبوعة خلفه تتمدد فتتغير قيمتها — وجسر ويتستون يحوّل ذلك إلى جهد. الخرج 4–20 mA أو 0–5 V، يُقرأ كل دقيقة ليلاً.
أربعة أشياء في صندوق IP68 بحجم كتاب جيب: متحكم دقيق ينام، راديو LoRa، حزمة ليثيوم، وموصلات المستشعرين. يستيقظ، يقرأ المستشعرات، يرسل ~20 بايت، ثم يعود للنوم. عمر البطارية يأتي من قلّة اليقظة.
| الحالة | التيار | الزمن/اليوم |
|---|---|---|
| نوم عميق | 15 µA | 23 h 55 min |
| قياس | 30 mA | 96 × 1 s |
| إرسال LoRa (SF9، 14 dBm) | 120 mA | 96 × 0.3 s |
| ≈ 2.3 mAh/يوم ← حزمة 19 Ah تدوم > 8 سنوات | ||
شق أو ثقب تآكل. الماء بضغط 4 بار يندفع عبر فتحة ملّيمترات بسرعة 20–30 م/ثا. ثلاثة أشياء تحدث معاً، وكل واحد منها مستشعر:
ثقب أكبر: صوت أعلى وتدفق أكثر وهبوط ضغط أكبر. حرّك المؤشر.
نهاراً يُدفن التسرب تحت آلاف الحنفيات. بين 02:00 و04:00 لا يستهلك قطاع من ألف مسكن شيئاً يذكر — بضع دورات مياه ومخبزة. كل ما يدخل عدا ذلك فهو يتسرب. النظام يقرأ الحد الأدنى في تلك النافذة ويقارنه بتاريخ القطاع نفسه.
إنها الطريقة المعيارية لـ IWA، يقوم بها عادة تقني مرة في السنة بدفتر ملاحظات. هنا تحدث كل ليلة، في كل قطاع، وللإنذار درجة ثقة لأن المرجع توزيعٌ إحصائي لا رقم واحد.
يفقد الماء ضغطاً وهو يجري في القناة — ببطء إن كانت سليمة. التسرب بين مستشعرين يعني تدفقاً إضافياً في ذلك الجزء، فيكون هبوط الضغط عبره أحدّ من غيره. قارن الهبوطات فيبرز مقطع التسرب.
حرّك التسرب. وراقب أي زوج من المستشعرات يختلف.
صفير الثقب يجري على جدار القناة في الاتجاهين بسرعة الصوت في تلك القناة — نحو 1180 م/ثا في الزهر و400 م/ثا في البلاستيك. يصل المسجلَ الأقرب أولاً. نُزيح التسجيلين أحدهما على الآخر حتى يتطابقا؛ فالإزاحة اللازمة هي التأخير Δt، والتأخير مسافة.
المسجلات مقياس تسارع بيزو على مغناطيس، يُلصق على صمام أو صنبور حريق. الفرقة تنقلها؛ ليست دائمة.
غطاء الزهر ومتر من الخرسانة المبللة يلتهمان 20–35 dB من الإشارة. صُمّم LoRa لهذا بالضبط: ينشر كل بت على نغمة chirp طويلة ليستطيع المستقبل انتشالها من تحت أرضية الضجيج. النغمات الأبطأ (معامل انتشار أعلى) تصل أبعد وتخترق خرسانة أكثر، لكنها تكلف وقت بث وبطارية. المذكرة تقيس هذا من غرف حقيقية وتضبط كل عقدة.
| SF | الحساسية | وقت البث، 20 بايت | المدى المكشوف | من الغرفة |
|---|---|---|---|---|
| SF7 | −123 dBm | 61 ms | 3 km | 0.8 km |
| SF9 | −129 dBm | 206 ms | 6 km | 2 km |
| SF12 | −137 dBm | 1,483 ms | 14 km | 5 km |