管道清淤机器人应用与实践

近年来随着城市化的进程加快推进，城市排水管网基本建设逐渐拓展业务。近些年城市生活垃圾处理、工厂废弃物及其建筑施工沙浆不断增长，而传统式城市管道系统欠缺绿化养护，造成排水管道淤阻问题凸显、废水外流，化工管路发生内部结构损害等安全风险。排水设备被生动地比成城市根基，确保排水设备的正常运行，针对维护城市自然环境、操纵环境污染、提升群众生活质量、维护保养市容环境拥有重要作用。因而，为确保排水设备的正常运行，就必须要对排水管道定期进行输通、清除。

现阶段，中国普遍使用提升绞车清淤法及水力发电清淤法来排水管道管路清淤工作中。提升绞车清淤法必须人力穿缆，而管路艰苦环境，沼充溢气，易燃性易中毒了，严重危害工作工人生命安全。孔径比较小的管路大多采用水力发电清淤法，但选用高压水枪清淤存有机器设备价格昂贵、需水量大一点的费用问题。

从而，排水管道管道机器人应时而生。管道机器人是一种可沿管路里外壁全自动走动、带上一种或多个感应器及使用机械设备，在人员的遥控器实际操作或电子计算机自动控制系统下，开展一系列管路作业机、电、仪、一体化系统。

城市清淤应用案例—潭头渠

潭头渠坐落于深圳市龙岗区松岗街道，做为茅洲河一级支流深圳沙井河的干支流，从归属于珠江水系，全长4.38km。潭头西街倒虹吸长679m，箱涵最少截面尺寸为4m x 2.5m，箱涵行为主体已改造成混凝土结构构造，部分段为浆砌石腋角加预制构件混凝土结构现浇板。因为上下游土壤侵蚀及工业生产工业废水难题，河堤暗涵内沉积比较严重，做为潮湿流域，人力清除仅可在主汛期工作，且管中伴随有毒气体，工程施工难度大。

使用了履带清淤机器人、污泥深度脱水干固车、抓斗清淤车等设施合作清淤。该机器人由排水管道、排泥设备、泥水分离系统软件、视频监控系统和操控系统构成，根据地面控制工作人员无线控制完成箱涵里的清淤、走动。该机器人可以从水下工程，不用终断箱涵正常的排水管道，在迅速、安全性、高效率的进行清淤工作过程中，更大化保证了操作人员的安全性，且降低了对周围住户环境中的日常生活、交通影响。资料显示该自动化技术清淤法速率较传统式清淤法提高2-3倍左右，无二次污染。

但是，自动化技术清淤价格昂贵，早期必须独立开展暗涵内地下管线探测核查，如出现受到影响管道，还要人力相互配合维护，一部分箱涵叠水处及箱涵半经比较小的曲线段清淤存有盲区，难以实现彻底清淤。机器设备身型还需减少，以进一步提高其适用范围。

机器人检验、清淤的探索及应用提升了城市排水管网的清淤效率自动化程度，有效解决了传统式清淤的安全隐患。此项目为以后暗涵清除发展的方向提供了借鉴。

技术难题与未来展望

在我国排水管道相比欧洲国家管经比较小，且欠缺按时绿化养护，存有很多脏物沉积。目前排水管道管道机器人广泛身型比较大，或走动方法的敏捷度稍低，不能在此类管道上正常的走动。腿足式管道机器人及仿生技术管道机器人能够很好地处理这类问题，但世界各国现阶段依然在开发阶段，间距行业应用也有一段距离。除此之外，目前排水管道管道机器人大多为遥控器型机器人，不具有独立走动检验、清淤水平，必须地面控制人员的全过程操纵，将来自动式智能化管道机器人将是研究方向。

现阶段机器人的通讯方式大多采用电缆线式构造，无缆排水管道管道机器人不用电缆线液压绞盘控制模块，具有控制模块协调能力高、便于携带等特点，但无线数据传输仍然存在高耗损、受金属管道屏蔽掉危害等难题。

管道机器人以电磁能推动为主导，普遍使用带上电瓶或者拖缆供电系统的形式，存有供电系统时间很短、负荷太重、不适合远距离繁杂结构管道中行驶等难题。长久的供电模式，如带上大空间轻形电瓶、太阳能发电站、液体自发电系统将是管道机器人动能提供发展的趋势。

将来管道机器人可以从走动技术性、自动控制系统、无线传输技术、智能化图像处理技术等板块开展深耕细作，完成相对高度智能化，提升检验、清淤的质量和效率，为推进城市排水管网自动化管理增添助力