作為超大城市的廣州,地下管網星羅棋布,這些水務管網的暢通,是維持正常生產生活的基石。而“黑盒子”“抓娃娃機”“大白”等機器人編隊,為廣州水務事業增添了新的生力軍。
凈水廠里的智能巡檢機器人
“黑盒子”實現不停產清淤
在荔枝灣涌的一間泵站內,一臺“黑盒子”緩緩沉入水底,這是由廣州水投集團旗下廣州市排水公司自主研發的不停產(水下智能)清淤機器人。它的使命是在泵站不停產的情況下,代替人力完成泵站池底清淤。“我們的目標是‘人不下井、水不斷流、泥不落地、泵不關停’,進行不停產清淤。”廣州水投排水公司大型設施管理中心維護管理部部長黃清強告訴記者。
對國內很多城市而言,泵站、管網和深隧等清淤作業依然是頭疼的“老大難”。按照傳統方式,管網、泵站的清淤維護需要申請對泵站停產減產,然后由工人下至池底進行清掏。然而,這一方式極易導致上游管網水位壅高,引發上游污水溢流河涌;隨著國家水環境“長治久清”及環保監管要求的提高,傳統清淤方式壓力也在持續增大。此外,由于泵站、管網和深隧空間狹小,其中含有大量淤泥、雜物等,攪動過程會產生硫化氫等有毒氣體,嚴重威脅著作業人員的人身安全。
廣州水投排水公司一直在尋找可行的替代方案。“我們嘗試過很多方法,例如設想在泵房頂加設導軌,然后讓清淤泵沿著導軌移動進行作業,但由于空間和實際操作不可行,這個方案很快被否決了。其他嘗試的效果也均不理想。‘不停產清淤機器人’的到來,改寫了這一現狀。”
“這種機器人專為解決有限空間的不停產連續清淤作業而生,有限空間作業基本上都可以實現,如凈水廠泵池、制藥廠的冷卻池、汽車行業電鍍車間的廢水池等。”使用不停產清淤機器人,不僅生產生活不受影響,還可以解決傳統人工方式勞動強度大、風險高、工作效率低的缺陷。正是這一機器人技術的研發應用,為城市生產和環境保護帶來了意想不到的便利。
酷似“抓娃娃機”的小型智能抓斗車
“抓娃娃機”的應用邏輯
“黑盒子”是廣州水投集團應用機器人技術的案例之一,在廣州水務其他領域,以解決問題為導向的機器人創新研發和應用亦層出不窮。
夏日的廣州烈日當空,廣州市白云區人和秀水村內,一臺寬約1.4米,長約2米的小型新能源高壓水沖車正在進行清淤作業。廣州水投排水公司北區分公司工作人員將高壓噴頭安裝至清洗車的導管頭,隨即將其放入井內,隨著機器啟動,纏繞在車上的水管長度迅速減少,自動導入污水管道深處。
“利用噴水的高壓水沖力,噴頭可以深入管道內,并將堆積堵塞的雜物沖散開。”楊聰介紹,研發這一管道清洗車的靈感來自于環衛工人沖洗路面使用的高壓水槍,利用水的沖擊力解決污水管堆積堵塞的難題。
完成沖洗之后,緊接著上陣的是一臺小型智能抓斗車,伸長的擺臂下、靈活的抓斗,猶如商場的抓娃娃機,在落入井口后,開合的抓斗將沖散的垃圾等堵塞物抓起。不足一個小時,這一段管道的清淤任務很快結束。
廣州水投排水公司北區分公司清疏管理員楊聰介紹,這些機器問世前,他們都是通過人工方式進行排水管道疏通,但人力能觸及的范圍有限,遇到難以解決的淤塞問題,需要考慮開挖路面,更換管道,對于人力進入污水管道作業,難度和壓力可想而知,效率也遠不及機器人。
這一小型高壓水沖車和抓斗車專門用于城中村排水管網的維護,車身大小、寬度和部件的研發都依據于實際需要。北區分公司負責維護的排水管網達6000公里,其中約4000公里分布在這些城中村街巷內。根據實地考察,他們所負責城中村排水管網所在的巷道,寬度大多在2米至1.5米之間,車身寬度則設計為1.4米。
“大白”助力水務精細化管理
與傳統人工方式相比,機器人技術從來不是簡單進行1:1的替代。
在廣州水投凈水公司瀝滘凈水廠,不時可見行走的“大白”,它是正在工作的“助手”——智能巡檢機器人,能24小時不間斷自主巡查地埋式廠區的每個角落,并將攝像頭記錄下的信息通過5G網絡實時回傳至凈水廠控制中心。除此之外,“大白”甚至可以輔助訪客參觀接待、工藝介紹、設備溫度監測等多項工作內容。
而在獵德凈水廠,電房智能巡檢機器人已經成為探索電房無人化運營管理的主角。每天“大白”行走在電房,實時監控用電及環境,對包括84個電房198個智能電表的電度、功率、電流和電壓、能耗等大數據進行采集分析。
“相比傳統人工巡檢效率提升了6成,也幫助電房管理實現由粗放型向精細型管理的轉變”,獵德凈水廠調度班班長吳銳恒表示。“大白”通過實時數據監測,對異常情形進行報警,提醒工作人員及時處理。與此同時,工作人員亦可根據其提供的大數據模型分析,對設備進行多維度狀態評估,預判問題的出現,為節能降耗打開“綠色通道”。
通過“感、傳、知、用”,機器人技術正在重新定義廣州水務事業的工作模式和效率,讓安全生產更易實現,在它們的參與之下,廣州水務事業數字化、智慧化、精細化的轉變正在實現。智慧水務建設的良性發展,帶來成本的降低、效率的提高,以及服務滿意度和用戶獲得感的提升,也為城市高質量發展夯實基底。