2024物博会丨基于AI与物联网技术融合的长距离输水隧洞智能巡检平台：机器人入水为隧洞开展“智慧体检”

长距离输水隧洞作为水利工程的重要组成部分，其安全运行直接关系到城市的供水安全与稳定。然而，由于隧洞环境复杂多变，传统检查方法往往耗时费力且存在隐患。

致力于提高作业效率和精确度，中电海康无锡科技有限公司（以下简称“中电海康无锡公司”）打造出“基于AI与物联网技术融合的长距离输水隧洞智能巡检平台”，通过融合机器人、传感器、人工智能算法、物联网等先进技术，实现了精确、高效的数据采集和记录，为长距离输水隧洞的安全检查提供了智慧化解决方案。

长距离输水隧洞检查模式迎来变革

输水隧洞安全检查是确保输水隧洞运行的重要环节，而长距离输水隧洞带水检查是这一环节经常面临的堵点。传统以人为主的水工隧洞检查方式效率低，准确性和精度难以保证、成本高昂，且存在一定程度的安全隐患。

直面传统检查方式的局限性，中电海康无锡公司创新研发“基于AI与物联网技术融合的长距离输水隧洞智能巡检平台”，将人工智能技术与物联网等先进技术相融合，部署高性能水下机器人，结合物联网传感器网络，让工程检查在不排空隧洞情况下，对隧洞内部进行全面、细致的“健康检查”，为长距离输水隧洞安全检查带来革命性变革。

如何让水下机器人更灵活、高效、精准地完成隧洞巡检，中电海康无锡公司探索实现了三大突破。一是利用人工智能算法对感知数据进行处理和分析，从而实现对隧洞状况的智能判断，如使用图像识别算法对摄像头采集的图像进行自动分析，进而识别出隧洞中的多类异常情况。二是结合内置的导航和定位系统，让水下机器人能够在隧洞中自主导航和定位。三是通过使用水下机器人和三维成像声纳等设备，实现对隧洞断面的精确扫描成像。

实际作业时，水下机器人利用高清摄像头、声纳探测仪等先进设备，全方位无死角扫描与检查隧洞壁面、管道接口、支撑结构等关键部位，通过多传感器融合技术准确判断管道泄漏点并及时记录，实现对隧洞状况的全方位了解。根据获取到的三维图像，“智能巡检平台”进行拼接、配准，最终形成完整的隧洞三维结构图，从而为后期的安全评估提供重要依据。

多元融合技术实现“健康筛查”精准、高效

在某大型水利枢纽工程中，用户通过部署物联网水下机器人系统，实现了对长达数十公里的输水隧洞的全面检查。检查过程中，机器人精准识别多处混凝土缺陷和金属结构腐蚀问题，并采用实时数据传输功能，将检查数据即时回传至指挥中心，为工程维护团队的总结评估提供了详实的数据支持。基于检查数据，工程方制定了针对性的维修方案，有效保障隧洞安全运行的同时，大幅降低了检查成本。

这背后主要得益于多元融合技术的集成与应用。不仅仅是单一的硬件设备，中电海康通过传感器技术、人工智能算法、导航和定位技术以及远程控制和通信技术等集成，让水下机器人集检查、定位、成像、分析等多种功能于一体，实现对隧洞的全面检查、精准定位和高效分析，大幅提高了工程检查的效率和质量。

以光学、声学成像技术为例，水下机器人配备高清摄像机、高亮度补光灯和双轴云台，有效拓宽了设备检查视野。在此基础上，机器人还配有基于声学的成像设备，通过采集声学特征，精确定位故障源，捕捉复杂故障模式，确保了诊断的全面性和准确性。较传统以人为主的巡检模式，智能巡检解决方案在环境适应性、检查精准性和全面性等方面具有较为显著的比较优势。

培育“生态圈” 拓展“机器人+”应用空间

中电海康无锡公司水下机器人目前已在千岛湖、小舜江输水隧洞、钱塘江等地的输水工程应用，市场反馈良好。

“随着技术的不断进步，小微特机器人在水利枢纽的应用将日益广泛和深入。它不仅能够显著提升管理与运营效率，还有助于推动水利工程智能化、数字化和可持续化发展。”中电海康无锡公司副总经理董帅说。

不仅如此，中电海康无锡公司聚焦小微特机器人，以整机设备为核心，以场景化解决方案为牵引，布局智能化模组部件、数字化应用领域，打造小微特机器人产业生态高地。据介绍，目前公司已自主研发出9款覆盖“水陆空”的立体巡检探测小微特机器人产品，包括应急救援机器人、排污口污染溯源机器人、输水隧洞巡检机器人、移动充电巡检机器人、户外清扫机器人等，涉及应急、水利、环保、电力等各行各业。（殷晴）

编辑：穆皓

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