機器人“把脈”城市管網(wǎng)，這家深圳“小巨人”走向國際市場

更新時間：2025-03-21 點擊次數(shù)：1822

近些年頻發(fā)的城市內(nèi)澇、燃?xì)獗ǖ仁鹿?，已將老舊管網(wǎng)問題推至“風(fēng)口浪尖"。借助機器人能夠有效減少人力檢修的隱患，讓城市更安全、更穩(wěn)定、更智慧。

隨著城市化的快速推進(jìn)，污水管網(wǎng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其健康狀況直接關(guān)系到城市的環(huán)境保護(hù)和居民的生活質(zhì)量。然而，傳統(tǒng)的城市管網(wǎng)檢修工作主要依賴人工井下作業(yè)，作業(yè)環(huán)境惡劣、危險，且井下管中含有大量有害氣體，存在較大的安全隱患。

深圳市施羅德工業(yè)集團(tuán)有限公司（以下簡稱“施羅德工業(yè)"）成立于2009年，專注于特種工業(yè)領(lǐng)域，自主研發(fā)了多款特種機器人產(chǎn)品，包括管道檢測機器人、管道修復(fù)機器人、智能巡檢機器人等，這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于管道檢測、管道疏通、管道非開挖修復(fù)、綜合管廊巡檢、能源電力巡檢等用途。

1機器人成地下清淤作業(yè)利器

隨著我國城鎮(zhèn)化的快速推進(jìn)，城市排水排澇問題變得越來越嚴(yán)重，提升城市排水系統(tǒng)的運行質(zhì)量，強化城市下水道系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，已成為迫切需要解決的問題。

我國清淤市場潛力巨大，清淤環(huán)境復(fù)雜多變，而智能機械在此行業(yè)的應(yīng)用相對落后。目前，國內(nèi)的清淤作業(yè)主要依賴半機械化方式，容易受到工作環(huán)境、水流等不穩(wěn)定因素的影響，作業(yè)速度慢且存在較大的安全隱患。管網(wǎng)作業(yè)機器人的出現(xiàn)，為污水管網(wǎng)的維護(hù)與管理帶來了革命性的變革。

圖1 施羅德清淤機器人產(chǎn)品在江蘇常州、山東棗莊交付

施羅德工業(yè)副總裁彭鵬指出，使用機器人取代人工操作，是為了更大程度地確保安全。與人工相比，機器人無疑提供了更高的安全保障。此外，機器人在作業(yè)的速度、穩(wěn)定性方面也展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。以檢測為例，機器人不僅能夠保持穩(wěn)定的直線運動，進(jìn)行精確的數(shù)據(jù)采集，還能根據(jù)需求進(jìn)行精準(zhǔn)作業(yè)，例如切割作業(yè)機器人對水泥注漿塊、鋼筋、樹根等進(jìn)行切削打磨，確保清理工作干凈。過去清理需要人工攜帶工具進(jìn)入狹窄的管道，而現(xiàn)在可以使用機器人來完成這項工作，更安全、更穩(wěn)定、更高效。

智能化機器人的廣泛應(yīng)用，能夠直接到達(dá)問題區(qū)域進(jìn)行修復(fù)處理，有效避免了傳統(tǒng)檢修方式“開膛破肚"所帶來的污水、揚塵、固廢等污染問題，具有環(huán)保價值。

清淤機器人可以降低因管道老化、維護(hù)不當(dāng)?shù)仍蛞l(fā)的意外風(fēng)險，已成為地下排水管網(wǎng)淤泥清理領(lǐng)域的智慧解決方案。通過發(fā)揮其環(huán)保效能、精確度和安全保障等方面的優(yōu)勢，清淤機器人為地下排水管網(wǎng)治理工作提供新的“加速度"。

2場景推動核心技術(shù)發(fā)展

隨著城市化的迅猛發(fā)展，我國的管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大，石油化工、城市供水排水等多個領(lǐng)域?qū)芫W(wǎng)作業(yè)機器人的需求持續(xù)攀升。與此同時，人工作業(yè)速度慢、質(zhì)量低，且存在安全隱患，促使行業(yè)加速向智能化、自動化方向轉(zhuǎn)型。

此外，國家有關(guān)部門對智慧城市、智慧管網(wǎng)建設(shè)的政策支持，為管網(wǎng)機器人開辟廣闊的發(fā)展前景，市場規(guī)模在未來幾年內(nèi)將保持高速增長，應(yīng)用領(lǐng)域也將拓展到工業(yè)管道、地下綜合管廊等領(lǐng)域。同時，大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)與機器人技術(shù)的融合，提升管網(wǎng)作業(yè)機器人的作業(yè)效能與可靠性，滿足多樣化的需求。

圖2 施羅德管網(wǎng)檢測機器人進(jìn)行測試

然而，機器人在地下管網(wǎng)作業(yè)中的應(yīng)用仍面臨多項關(guān)鍵技術(shù)挑戰(zhàn)。這涵蓋了對機器人結(jié)構(gòu)材料的嚴(yán)格要求，它們必須同時具備防水、防爆、防腐蝕，以及出色的越障能力等功能特性，還包括在復(fù)雜環(huán)境下的通信穩(wěn)定性和自主識別能力的增強。

彭鵬強調(diào)，施羅德工業(yè)憑借多年積累的用戶案例和經(jīng)驗，持續(xù)改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計，確保其機器人能夠適應(yīng)地下管網(wǎng)的嚴(yán)苛條件。此外，在通信和圖像傳輸技術(shù)方面，施羅德工業(yè)采用抗干擾技術(shù)，并精心優(yōu)化了通信協(xié)議。公司還自主研發(fā)了配套組件和接口，保證機器人與控制端之間的通信穩(wěn)定性。

通過研發(fā)高感光度攝像系統(tǒng)和智能圖像增強算法，解決了地下環(huán)境中光線昏暗、視野受限的圖像傳輸問題。機器人能夠輕松穿梭于狹窄、彎曲，甚至傾斜的復(fù)雜管道中，迅速且精確地收集管道內(nèi)部信息。依靠機器學(xué)習(xí)和人工智能算法，自主規(guī)劃路線、分析數(shù)據(jù)，并高效作出決策，有效應(yīng)對城市管道檢測和修復(fù)的挑戰(zhàn)，避免道路開挖。

圖3 施羅德切割機器人在深圳新屋隧道作業(yè)

目前，施羅德工業(yè)已經(jīng)構(gòu)建全面的產(chǎn)品組合和解決方案體系，涵蓋城市排供水、電力、燃?xì)?、綜合管廊、污水處理廠、冶金焦化等多種應(yīng)用場景，服務(wù)近40個國家和地區(qū)的超過3500家行業(yè)客戶。

3從管網(wǎng)作業(yè)到全域巡檢

特種機器人由眾多組件構(gòu)成，這些組件在該領(lǐng)域內(nèi)具有顯著的共性。特別是在有限空間環(huán)境下，組件的通用化程度相對較高。彭鵬介紹，施羅德工業(yè)基于地下空間和易燃易爆場景，自主研發(fā)了包括云蜂、云鸞、云鵬系列智能云電機；有纜、有軌、自主移動機器人平臺等移動平臺；防爆型、礦用本安型、防爆雙視球形等多功能云臺，并且像防爆云臺和相機等設(shè)備都可適用于多場景的巡檢，主控系統(tǒng)同樣可以被移植應(yīng)用。

圖4 施羅德管道機器人在哥倫比亞、美國、巴西交付

目前，施羅德工業(yè)的工作重心正從檢修轉(zhuǎn)向預(yù)防，從產(chǎn)品轉(zhuǎn)向方案?；谔胤N機器人，施羅德工業(yè)計劃進(jìn)一步打造平臺化運維管理模式，確保全流程智能化、自動化。經(jīng)過五年的努力，施羅德工業(yè)成功推出了地下綜合管廊巡檢、污水處理廠巡檢、電力機房巡檢、冶金焦化防爆巡檢等多條巡檢產(chǎn)品線。

隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速和城市基礎(chǔ)設(shè)施升級需求的日益迫切，城市對于地下管網(wǎng)等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)字化、智能化管理提出了更高要求。彭鵬表示，借助新技術(shù)，將機器人產(chǎn)品與信息化管理手段深度融合，打造平臺化運維管理模式，提升智能化水平，提供全面、高效的解決方案。

圖5 施羅德參與國內(nèi)多個行業(yè)展會

施羅德工業(yè)在深耕技術(shù)的同時，致力于推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，參與制定了包括《綜合管廊智能化巡檢機器人通用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》《城市綜合管廊自動巡檢系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等28項國標(biāo)、行標(biāo)、團(tuán)標(biāo)。同時，施羅德工業(yè)積極尋求產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展機會，與包括清華大學(xué)深圳國際研究生院在內(nèi)的多所院校聯(lián)合成立產(chǎn)教融合中心，深度探索供排水領(lǐng)域人才培養(yǎng)機制，參與教材編寫與實訓(xùn)基地建設(shè)。

機器人產(chǎn)業(yè)與地下排水管網(wǎng)運維的融合發(fā)展，將催生新的商業(yè)模式和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，創(chuàng)造更多的就業(yè)機會，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，為經(jīng)濟發(fā)展注入新的動力。