清淤机械(“黑科技”破解治水难题中山应用全国首台铲挖式暗涵清淤机器人)

Posted 2023-06-01

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清淤机械(“黑科技”破解治水难题中山应用全国首台铲挖式暗涵清淤机器人)

火炬开发区小隐涌流域内，机械在轰鸣声中运转，数项未达标水体整治工程正热火朝天地施工。

小隐涌流域，是中山市未达标水体整治工程中最难治理、最复杂的标段之一，总长度约68.8公里，囊括30条河涌。

其中，八公里河的水质为劣V类。这条横跨火炬开发区中心城区的河涌，一直是小隐涌流域的重点治理河涌。

中山市水务局未达标水体整治专班的干部坦言：“它的难点不仅在于流经许多住宅区及工业、商业用地，污染源多，更在于它的暗涵很长，治理难度大。”

原来，相对明渠，河涌暗涵的整治是未达标水体整治重点和难点。8220米长的八公里河，暗涵长度3000余米，占河涌总长逾三分之一。

为了治理暗涵，中山创新应用了“中建三局”自主研发的“黑科技”——暗涵清淤机器人，实现了暗涵清淤自动化、无人化，破解了治水过程中的一大难题。现如今，这款机器人已成为中山治水队伍中的一员“猛将”，效率堪比20个一线工人。

机器人铲挖淤泥至料斗。

城市暗涵

河涌治理的“地下战场”

什么是城市暗涵？

“通俗而言，为美化环境、修建基础设施，城市内许多河涌上方都覆盖修建了道路。由此，部分河段形成了相对封闭的‘暗涵’。长年累月封闭排放，这些暗涵早已藏污纳垢，甚至留下了不少工业垃圾、生活垃圾。流经的河水容易被进一步污染。” 未达标水体整治工程（小隐涌流域）的现场技术工程师孔令宇解释道。

城市暗涵就像河涌治理的“地下战场”，不仅长期以来难以清理，影响河涌水质，而且处于封闭状态容易产生有害气体。一线工人在狭小的作业空间内，施工风险很高。

但是，要实现源头治理就必须为暗涵清淤。

“八公里河最初计划采用人工清淤，经评估，我们认为这里的暗涵条件适合应用这款自动化、无人化的暗涵清淤机器人。” 孔令宇认为，智能机器人清淤作业，最大的优势在于安全。

传统的人工清淤，主要采用泵吸式的清淤器械。这种清淤方式不仅效率低，而且清理出来的淤泥含水量大，导致后续运输、处理底泥的成本变高。不仅如此，作业人员还要面对暴雨、有毒及易燃易爆气体等威胁。

今年4月起，广东地区的汛期如期而至，暴雨台风陆续来袭。八公里河的暗涵水位忽高忽低，施工队伍难以人工清淤。但是，暗涵清淤机器人不仅能在不同水位的河道中作业，不耽误工期，而且清淤效率超18m³/h，相当于20人以上的人工清淤效率。

机器人进入暗涵，为清淤做准备。

治水“黑科技”

全国首台铲挖式暗涵清淤机器人

今年3月，两个超大的集装箱被运送到小隐涌流域。

集装箱装载着控制室及机器人进场。

一个集装箱装载着机器人本体。这款机器人装载着四台高清摄像头，它们就像机器人的“眼睛”，可以多角度探测暗涵内情况和作业工况，能全方位探测暗涵淤泥状态和避障。

为了实时准确掌握暗涵作业情况，机器人还安装了“皮肤”——传感系统，能实时感应并反馈机器人工况、水流速度、水深、环境温度等参数，让机器人能有效应对突发变化的河道状况。

而另外一个集装箱则化身为机器人的地面操控室，装载着机器人的“大脑”，系统收集、存储、整合、分析和处理各项反馈数据，准确判断并发出作业指令。

为了清理八公里河的暗涵淤泥，前期，技术人员在地面操控室下达指令，通过四屏控制台了解机器人的状态、所处环境，手动控制机器人清淤。后期，在确保机器人顺利运转后，技术人员只需要一键式操作，机器人就能按照既定设置，自动实现暗涵清淤。

“2021年，为了适配中山未达标水体整治的实际需求，中建三局自主研发了暗涵清淤机器人。这也是全国第一台铲挖式暗涵清淤机器人。”孔令宇表示，这款机器人有高效率、低成本、高安全系数三个特点。无论是遇到硬泥，还是生活垃圾、建筑垃圾，机器人都能高效适应；无论河道内是满水还是半水、深层还是浅层，机器人都能应对多变的水位；无论是晴天还是雨天，机器人都能高效适应外部条件，顺利作业……

今年3月至5月，这款智能化暗涵清淤机器人为小隐涌流域八公里河暗涵清除了超10000m³淤泥，相较于人工清淤，节省施工成本37%。

机器人料斗卸料。

“接下来，我们希望将这款智能化的暗涵清淤机器人推广到其他的流域，以提高暗涵清淤效率，降低治理成本。”孔令宇说。

【采写】南方日报记者曾艳春

【通讯员】廖睿陈健

【作者】曾艳春

【来源】南方报业传媒集团南方+客户端