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近日，中国市政工程中南设计研究总院有限公司万年红、邹磊团队在《净水技术》2025 年第 8 期发表重磅研究成果，系统梳理了城镇水务行业机器人技术的应用现状、关键技术及未来趋势，为行业智能化升级提供重要参考。该研究成果可通过《净水技术》官方网址www.jsjs1982.com或微信订阅号 “净水技术”“净水万事屋” 查阅全文。

四大类机器人上岗，替代人工攻克 “高危难” 任务
城镇水务行业的供排水系统运维长期依赖人工，不仅人力成本高、劳动强度大，还面临有毒气体、溺水等安全风险。此次研究指出，当前城镇水务领域已形成四大类功能明确的机器人装备，全面覆盖水质监测、管道检测、日常巡检及维护清洁等核心环节。
水质采样及监测类机器人堪称 “水环境侦察兵”，分为水上与水下两大类型。其中，船状的水上采样机器人可实现 2L/min 以上的采样速度，实时监测温度、pH、溶解氧等多项水质指标，部分产品搭载 GPS 与避障传感器，能自主规划巡航路线并自动返航；水下采样监测机器人防水等级达 IP68，耐压深度 300-500 米，可在江河湖泊及海洋中完成水样、泥样采集，搭配照明与摄像模块还能实时传回水下视频。
管道检测类机器人则解决了地下管网 “体检难” 的痛点。传统人工检测需面临硫化氢、一氧化碳等有毒气体威胁，小口径管道更是难以进入。而轮式、履带式、漂浮式等不同运动方式的管道机器人，可适配 DN400 至 DN1000 以上不同管径、不同坡度的管道，实现不停水内窥检测，精准定位漏损、沉积与管道破损问题，大幅提升检测安全性与效率。
巡检类机器人分为轮式与挂轨式，成为水务厂站的 “智能保安”。轮式巡检机器人搭载热成像仪与高清云台，可实现 30 倍光学变焦，续航达 8 小时，还能监测氧气、硫化氢等气体浓度，识别仪表读数与设备缺陷；挂轨式机器人则适用于地下管廊、生物池等封闭环境，例如在地下式生物池中，可沿预埋导轨巡检曝气状况，通过智能平台自动分析并生成报表，解决人工无法观察的难题。
维护类机器人聚焦 “清洁清淤”，包括水面清洁与清淤两大功能。水面清洁机器人有单船体、双船体等结构，通过传送带、叶轮等方式打捞垃圾，可抵抗三级风浪，避免人工打捞的溺水风险；清淤类机器人能在 15-30 米水深作业，泥浆流量超 80 立方米 / 小时，自主规划清淤路线，有效解决河湖及管道淤泥堆积问题。

六大关键技术支撑，仍面临适应性与成本挑战
研究团队指出，城镇水务机器人的稳定运行依赖运动及动力、图像及语音、通信及控制、感知、操作、集成六大关键技术。例如，运动技术需根据环境适配轮式、履带式等不同行走方式，通信技术需克服水下信号衰减、金属管道信号隔绝等问题，AI 图像识别技术则实现设备状态识别与故障预警。
不过，当前机器人应用仍存在四大挑战。一是适应性不足，地下管网管径、坡度复杂多变，现有机器人难以全面适配；二是可靠性待提升，部分机器人存在图像识别错误、水质监测数据偏差、地下信号丢失等问题；三是维护成本高，潮湿、腐蚀环境易导致机器人故障，需频繁检修；四是初始投资与运维成本高昂，由于机器人多针对专业场景研发，难以通过规模化生产摊薄成本，让部分企业望而却步。

未来将更智能低碳，助力水务行业可持续发展
对于城镇水务机器人的未来发展，研究团队预测将呈现四大趋势。一是可靠性与耐用性显著提升，结合 5G 与物联网技术，实现更稳定的远程控制与实时监控，减少维护成本；二是功能更集成，通过模块化设计实现 “一机多用”，例如整合水质监测与水面清洁功能；三是智能化程度更高，借助 AI 与深度学习强化自主导航与环境适应能力，结合大数据分析提供精准水质管理服务；四是绿色低碳发展，更多采用太阳能、风能等可再生能源供电，契合行业可持续发展需求。

万年红、邹磊团队表示，城镇水务行业机器人技术应用前景广阔，未来需进一步加强技术研发，突破适应性、可靠性瓶颈，降低使用成本，推动机器人大规模替代人工，助力城镇水务行业迈向智能化、绿色化发展新阶段。更多行业技术动态与研究成果，可关注《净水技术》官方平台（网址www.jsjs1982.com，微信订阅号 “净水技术”“净水万事屋”）获取。