固体所新型水面保洁无人船保障引江济淮水环境

发表时间: 2025-09-30 作者:余道洋

近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所余道洋课题组最新研制的自动收拢型水面智能保洁无人船在引江济淮蜀山泵站正式试用。该保洁无人船一款面向城市河道、湖泊、C级航区及近海水域的全自主作业智能装备,具备L4级无人驾驶能力,支持无网络环境作业,融合计算机视觉、激光雷达与路径规划算法,可实现高效、无人化、全天候的水面保洁作业。

引江济淮工程是跨流域、跨省的重大战略性水资源配置和综合利用工程,既是国务院确定的全国172项节水供水重大水利工程标志性项目,也是安徽省基础设施“一号工程”。安徽省引江济淮生态发展有限公司(以下简称“生态公司”)是安徽省引江济淮集团有限公司一级全资子公司,核心负责引江济淮工程沿线土地、岸线、水资源、生态旅游等综合开发和经营等,具体承办引江济淮(安徽段)工程水土保持、园林绿化、生态补偿、水质改善、生态修复等项目的建设,并开支生态修复、环境治理及生态环保科技研究转化与应用相关的市场经营业务。为提升水质保洁效率与数字化应用水平,生态公司与固体所余道洋博士团队围绕智慧生态运维技术开展多轮沟通,双方一致同意在“院企合作”“产学研用”领域协同合作,通过共建科研平台、搭建应用场景、开展实地测试深化合作,目前已初步达成合作意向。

自动收拢型水面智能保洁无人船在功能设计上全面覆盖智能作业、高效收集与灵活运维需求,为水面保洁提供一体化解决方案。在智能驾驶与自主作业方面,该无人船搭载混合固态激光雷达与视觉传感器,可实现自动避障与精准路径跟踪,不仅支持无需网络的一键巡航作业,还能在桥下、隧道等无信号区域持续运行,更具备全自动泊船与充电功能,真正实现无人值守;垃圾收集系统采用主动造流式收集与升降式收集舱设计,垃圾满舱后可自动升起以便装卸,其明轮推进器与船底平齐,350mm的吃水深度适配岸边水深30-50cm的浅水区域,同时前臂可展开延伸1.5米进行主动收拢式清理,最大作业宽度达10米,前摆臂能自动展开以扩大收集宽度、提升效率,也可在需要时收拢,借助反向水流将垃圾反冲至舱内,作业效率高达 15000㎡/h,是传统人工船的5-10倍;多模式操控与能源管理上,无人船支持有人/无人双模式物理切换,设有隐藏式操控台,台上布置无人船智驾和自动控制显示屏,所有船载设备均支持本地与远程操控及状态显示,可通过遥控器、PAD、PC或手机实现跨平台四种操控方式,同时配备高容量锂电池,续航可达8-10小时或30公里,支持手动和自动充电,且自动充电与自主泊船联动,全程无需人工操控。生态公司相关负责人表示:“无人船投用不仅大幅降低了水上作业风险与人力成本,更构建了‘精准感知、高效清理、智能管控’的水环境防护闭环” 。下一步,双方将依托此次试用成果,联合研制多型号水环境智能装备及智慧管控系统,推动技术在引江济淮全线规模化应用。此次院企携手的创新合作,不仅为引江济淮工程的水质保护提供了“安徽方案”,更将为我国跨流域水利工程的智慧生态运维树立新标杆,为水务行业高质量发展注入强劲科技动能。

图. 自动收拢型水面智能保洁无人船在引江济淮蜀山泵站正式试用。