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00003版:要闻

浙大未来城市实验室研发管道清洗机器人

旧水管有了智能搓澡工

  本报嘉善8月27电 (记者 顾雨婷 通讯员 黄秋扬 沈超) 27日上午,记者走进位于嘉善县浙江大学长三角智慧绿洲创新中心的未来城市(未来水务)实验室,只见一个圆溜溜的机器人正转动机身,在满水管道里工作。所到之处,管壁模拟污垢纷纷掉落,它身后拖着的长“尾巴”,则清晰地把作业画面传向管外的电子显示屏。

  “这就是我们自主研发的智能管道清洗机器人装备及管道测试平台,专治老小区水管水垢。”未来城市(未来水务)实验室特聘副研究员郭健介绍。说话的1分钟里,机器人已经向前爬了近1米。“实验环境下,最快的行进速度能达到每分钟10米。”郭健说。

  从水厂到百姓家,居民用水流经的水网管道在经年累月的使用过程中,会逐渐出现水垢,滋生细菌,甚至可能伴随重金属等二次污染。这一问题在老旧小区中尤为突出。而平均直径在10至30厘米的小管径供水管道清洗难度大,市面上尚未出现规模化的应用产品。

  用科技助力用水提质,技术创新指向的是一个巨大的潜在市场。目前市面上的供水管道机器人大多只具备探测功能。“我们的产品不仅能探测管道,还能进行清洗。”郭健说,研发要攻破的难点有三处:其一,供水管道管径小,搭载了动力总成的机器人得“身材”好,才能钻得进;其二,水管中常年满水带流,机器人作业得扛得住水压;其三,管道线路复杂,机器人面对90度弯折、三通连接等环境,能进退自如。

  2023年8月,智能管道清洗机器人装备及管道测试平台项目正式立项。研究人员发现,老旧小区普通管垢需要清洁的,分别是表层柔软的水绿浮游生物层,中间软硬相间的硬壳结构层以及底部腐蚀层。

  给水管“洗澡”,得从软到硬逐层突破。为此,研发团队创新提出了超声导波耦合高压脉冲水射流的供水管网智能清洁技术。郭健向记者展示了一个机器人,它身上装有毛刷,负责清洁表层污垢;碰到硬质污垢时,机器人会启动超声波,松化硬质层,随后发射高压水射流将污垢冲掉。整个清洁过程,机器人都是在0.5兆帕的水压环境下完成。实验数据显示,在模拟的管道污垢环境中,清洁后的管道清洁程度可达85%以上,有效保障管道水质。

  目前,该项研究成果正在测试完善阶段,即将投入实际应用。


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