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智联管廊守护城市“地下生命线”:南宁职大师生团队攻克智能巡检技术难关
2026-09-13 19:16
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  随着“城市强国”战略深入推进,城市地下综合管廊作为承载供水、电力、通信、燃气等市政管线的“地下生命线”,建设规模与服役年限持续增长。结构劣化、渗漏水、裂缝、有毒有害气体积聚、火灾等病害隐患逐年凸显,严重威胁城市运行安全与管线稳定。传统人工巡检模式存在效率低、风险高、数据管理滞后等痛点,市面现有巡检设备则普遍存在智能化程度低、病害检测精度不足、地下通信稳定性差、路径自主规划能力弱等短板,难以适配大规模、复杂环境下的管廊运维需求。

  面对这一现状,南宁职业技术大学师生研发团队启动“智联管廊——面向城市地下生命线的自适应巡检机器人”项目,瞄准地下管廊运维的核心技术堵点,历经近两年持续攻关,团队成功构建起“感知—传输—控制—交互—预警”全闭环智能运维体系,为城市地下管廊安全管控装上了“智慧千里眼”与“应急指挥脑”。

   

  图为:项目团队进行管廊巡检设备实地测试

  团队针对地下管廊运维痛点,形成三大核心技术创新,全方位破解地下封闭环境巡检难题:一是AI病害视觉检测技术,针对管廊弱光环境下细微裂缝识别难题,团队采集大量现场样本构建专属病害数据集。“最头疼的就是管廊阴角位置的发丝裂缝,光线稍暗就会被算法当成管道纹理过滤掉。”负责算法研发的团队成员表示。项目通过算法优化结合深度学习语义分割,将裂缝检测精度提升至93%,弱边缘检出率达92%,实现毫米细微裂缝的有效识别。二是三层融合高可靠地下通信技术,地下管廊钢筋混凝土结构极易造成信号屏蔽,原型机实地测试中频繁出现断连卡顿。经过多轮现场调试迭代,项目采用“光纤骨干+Wi‑Fi接入+Mesh自组网兜底”方案,搭配自研射频接收机前端电路,信号覆盖率提升16%,打通地下运维数据传输链路。三是封闭场景自主巡检与全闭环控制系统,项目基于SLAM与DWA算法并结合自适应模糊控制,解决无GPS地下环境的机器人自主建图、避障与路径规划问题。

  依托三大技术,巡检机器人可完成自动巡逻、环境与结构监测、数据回传、事故预警、精准定位等全套作业。项目采用模块化、国产化设计,设备成本较同类产品降低25%‑30%;配套微信小程序与大数据监管平台,管理人员可远程查看巡检数据、接收险情预警,切实提升管廊运维管理效率。

  目前,“智联管廊”项目团队已获得2项专利,另有1项实用新型专利处于受理阶段,公开发表学术论文2篇。项目已与南宁宏展科技有限公司等5家本地企业完成现场测试试用,设备稳定性、检测精度与应急响应能力均获得企业一致好评。

  依托国家级市域产教联合体平台,项目采取校政企协同攻关模式,团队预计2026年12月成立公司,未来三年计划销售巡检设备超2000套。同时,项目团队还依托中国—越南电子信息现代工匠学院平台,与5所东盟国家高校开展技术交流与成果分享,推动中国智能运维技术走向东盟,以技术成果助力职教出海。

  这份"硬核"成绩单的背后,是一支年轻团队日复一日的坚守与拼搏。团队汇聚了电气、通信、计算机、机械等多个专业的学生,在指导教师的带领下,依托学校实验室开展跨学科协同攻关。为了拿到真实工况下的第一手数据,团队成员多次深入地下综合管廊实地调研——管廊内潮湿闷热、光照昏暗,大家肩扛几十斤的设备一遍遍往返测试,常常一待就是大半天。正是这些"泥腿子"式的现场经历,让团队真正摸清了运维一线的痛点,也让技术方案一次次贴近实战。

   

  图为:项目团队针对技术难点进行探讨

  研发过程同样不是一帆风顺。从电路板的反复布线调试,到通信链路在复杂地下环境中的频繁丢包,再到裂缝检测算法在弱边缘场景下的“漏检”,团队经历了上百次方案迭代与整机联调。实验室的灯光常常亮到深夜,“白+黑”“5+2”是团队的工作常态。“每一次失败都在提醒我们,做工程不能有半点侥幸。”一名团队成员回忆道,“但当机器人第一次在真实管廊里完整跑通巡检流程、险情数据秒级回传到平台时,所有的辛苦都值了。”“地下管廊是城市的‘里子’,更是城市安全的底线。”团队负责人表示,“我们希望用专业所学,让巡检机器人替人走进高危空间,以科技守护千家万户的安宁。”

  从课堂设想走向工程实物,从实验室样机走向企业试用,这支团队用一步一个脚印的努力,诠释了新时代大学生"把论文写在祖国大地上"的责任与担当。未来,"智联管廊"团队将继续深耕城市生命线安全工程领域,让自适应巡检机器人走进更多城市的地下空间,为城市安全运行贡献青春力量。 

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