城市地下排水管网的清淤疏通至关重要，特别是在汛期，内涝频繁将给市民带来不便。清淤机器人高效安全，克服了传统清淤方式的局限，为现代暗涵清淤提供了新方案，为城市污水管网维护注入了新的活力。
经统计，全国城市的供水管道长度达110.30万公里，排水管道长度91.35万公里，满足城市给水、雨水、污水、再生水等生活与生产的全面需求。在2023年召开的全国住房城乡建设工作会议中，已明确将2024年设定为城市更新行动的关键一年，并强调将大力推进城市地下管网的改造工作。随着我国城镇化的快速发展，我国城市的排水排涝问题日益突出。提高城市排水系统的运行效率，补齐城市下水道系统的薄弱环节，成为当务之急。
湖南中科恒清环境管理有限责任公司（以下简称“中科恒清”）是一家专注于水环境污泥处理领域的科技型企业。中科恒清以技术创新为核心，集研发、装备制造、系统设计、项目运营管理等多项功能于一体，致力于清淤机器人、污泥分离设备、检测机器人等产品的研发与制造。
图1 ZK050系列、ZK080系列、ZK120系列智能清淤机器人
从无到有
以科技革新弥补产业空缺
我国清淤市场广阔，环境复杂多变，智能清淤机械行业发展相对滞后。目前，国内的清淤作业以半机械化为主，效率低下且存在较大的安全隐患。自2019年起，中科恒清一直致力于管道清淤技术与装备的研发制造。经过不懈的奋斗，中科恒清成功掌握了国内领先的机器人三维成像系统核心技术。并在此基础上，首创成套智能管式水下清淤机器人，并成功应用于大口径管道的不停水清淤作业。此外，中科恒清还首创了排水泵站（封闭式池体）机器人和一站式清淤处理工艺，填补了国内有限空间污泥一站式处理成套设备系统的空白，实现了“从无到有”的重大突破。
智能清淤机器人在行进中可以对所处位置淤泥、沉渣的搅散、搅匀、切割、揽收、破碎等进行处理。处理后的淤泥、沉渣由专门的提取装置进行高效提取，输送至后处理设备，再进行细致的分类、分离、粉碎、过滤，及资源回收利用。方案不仅满足了污泥处理的无害化要求，实现了城市污水处理厂的无害化，达到减量化目的，进一步实现了资源化利用，为行业树立了新的标杆。清淤机器人兼具科技性、安全性和环保性，避免了人工下井清淤时可能受到的水位限制以及硫化氢、一氧化碳中毒的风险。通过实现“人不下井、路不开挖、水不断流、泥不落地”的作业方式，填补了我国排水管道智能清淤疏浚领域的空白，极大地保障了人工作业的安全，并提升了施工效率。
近年来，中科恒清已成功将自主研发的排水管网清淤机器人应用于全国多个地区的水环境治理、黑臭水体治理，以及城市内涝治理清淤工程，取得了显著成效。
排查、清淤、处理
形成多维应用优势
传统的清淤作业容易受到工作环境、水流等不稳定因素的干扰，并且存在一定的安全隐患。清淤机器人采用无人驾驶技术，能够实现远程操作及自主导航，不仅降低了工程人员进入水下作业环境的风险，同时还降低油耗及废气排放量。此外，清淤机器人还配备了智能安全系统，能够实时监测工作状态和水下环境变化，有效避免事故和意外事件的发生，保证了工程作业人员的人身安全。
图2 中科恒清清淤施工现场
技术层面，清淤机器人运用先进的液压技术，融合了机械与自动控制技术，通过配备的机械臂及作业工具，在液压系统的驱动下，实现了对暗涵内部淤泥的高效清理与运输。根据不同的工作场景，利用液压智能调控能够精准调节作业力度及速度，确保作业过程既精确又安全。此外，清淤机器人具备出色的适应性和灵活性，可根据工作需求装配不同的作业工具，如机械臂、行走机构等，以满足多样化的淤泥清理、运输需求。
在作业进程中，清淤机器人通过集成高清晰度摄像头、传感器等，实时获取暗涵底部的淤泥厚度、浓度和成分构成等关键数据，同时监测地质变动及地下排水系统的淤泥状况。基于实时信息，机器人能够精准判断清淤的范围与深度，并据此灵活调整清理策略。在清淤实施过程中，机器人凭借感知能力，能够准确评估淤泥的密度与稳定性，从而实施精准清理。基于自动化控制系统，机器人可依据预设的清淤路径与作业要求，自主完成清理任务。相较于传统清淤方式，清淤机器人显著减轻了人力劳动负担，降低了操作中的失误率。一台机器人的工作效能可以与数十名熟练工人相提并论，极大地缩短了工期，节约了大量成本。此外，清淤机器人还能提供精确的清淤数据以及详尽的地下排水管网治理报告，为后续的工作、决策提供有力的数据支撑。在完成清理任务后，清淤机器人仍能持续进行巡检和监测工作，确保河道清洁与畅通。
图3 中科恒清清淤机器人智能操控中心
清淤机器人的出现，不仅改变了传统清淤方法对环境的破坏性影响，而且使地下排水管网治理工作更加经济可行。相较于传统的机械或人工清淤方式，清淤机器人在清理过程中，能够抽取、过滤、处理少量污泥，采用先进的固体废弃物处理技术，淤泥可被转化为可再生能源或再生材料，减少对自然资源的破坏，降低环境负担。机器人的水质监测功能，能够有效控制并预防水污染的发生，进而提升地下排水管网治理的整体效果，为城市排水系统的健康运行提供有力保障。此外，机器人的智能化操作模式和自主调节能力使其能够灵活适应环境变化和工作需求，进一步优化工作策略，减少了对生态环境的潜在干扰，充分体现了其环境友好性。
面向未来
清淤机器人前景广阔
清淤机器人已成为地下排水管网淤泥清理领域的智慧方案，其高效、环保、精准、安全等特性使其成为理想的治理工具。通过发挥其环保效能、作业效率、精确度和安全保障等方面的优势，清淤机器人大幅提升了地下排水管网治理工作的效率和质量。随着科技的不断发展，清淤机器人的应用前景将更加广阔。
图4 中科恒清参与东南亚国际工程机械展览会
科技进步与工程需求的日益增长，为清淤机器人的研发与应用提供了广阔的空间。清淤机器人有望在污水处理、暗涵清理等多个领域发挥关键作用，为各类工程项目提供高效、优质的解决方案，推动地下排水管网治理工作的持续进步。
机器人技术的应用将显著提升清淤作业的效率与精确性，并与环保设备及系统实现无缝对接，共同构建智能化、网络化的地下排水管网管理体系。这一发展趋势不仅体现了科技进步对于城市管理的积极影响，也为未来城市基础设施的可持续发展奠定了坚实基础。
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