智易时代灌区工程一体化智能巡检解决方案

一、方案背景：灌区巡检的真实痛点

灌区是国家农业灌溉与区域水资源调配的核心基础设施，干渠、支渠渠堤、闸门、灌溉泵站、渡槽共同构成输水骨干网络，具有线路跨度大、点位分散、渠堤边坡陡峭等特点。典型灌区干渠动辄数十公里，支渠末级渠系蜿蜒于田间地头。输水放水期，基层管护人员白天沿渠步行查渗漏、看护坡、清杂物，夜间还要盯水位、防溺水。传统人工巡检面临三重困境：效率瓶颈——一条数十公里渠道靠步行巡查需数天，汛期或输水关键期难以及时覆盖；视角盲区——高填方渠坡、渡槽底部、闸门启闭机房等位置人工难以靠近；风险偏高——陡坡、临水、夜间作业对巡检人员人身安全构成持续威胁。

国内多个大型灌区已经开展智能巡检落地实践，采用无人机巡线、地面设备定点复核、平台统一管控模式，把传统「人巡为主」转变为「空地协同、AI识别、闭环处置」的智慧管护模式，有效解决灌区巡检距离长、盲区多、效率低下的痛点。智易时代结合水利灌区真实运维痛点，整合巡检无人机、四足巡检机器人、轮式巡检机器人感知终端，针对灌区干/支渠渠堤、闸门、灌溉泵站、渡槽等核心巡检对象，聚焦渠堤渗漏、闸门破损、泵站与渡槽运行状态检测，构建可落地、可量化、可闭环的一体化智能巡检方案。

 

二、方案架构：空地协同，按场景配设备

智能巡检无人机

承担干渠/支渠渠堤的线状巡查、渡槽高处的结构外观检查、泵站前池淤积快速测算。支持预设航线自主巡航，搭载可见光+红外双光载荷，可对渠堤渗漏（热成像识别温度异常）、护坡裂缝、渡槽结构破损进行广域扫描。配套机场实现自动充电与任务调度，适合灌区长距离、高频次的巡检节奏。

 

 

四足巡检机器人

针对泵站内部、闸门启闭机房等室内或半封闭空间，四足巡检机器人可跨越台阶、适应狭窄通道，搭载可见光与红外模块，对闸门启闭机、泵组电机、配电柜进行近距离检测，同时可按预设点位自主巡航。

 

 

轮式巡检机器人

针对渠堤顶部硬化路面、泵站外围道路等平坦路面，轮式巡检机器人可承担长距离、高频次的地面线状巡查与定点复核。搭载可见光与红外模块，可对渠堤表面裂缝、护坡破损、闸站外围设施及周边环境进行连续采集与自动识别。

 

 

三、分场景作业设计

场景一：渠堤渗漏与护坡隐患巡检

巡检对象：干渠高填方段、傍山渠段、土质渠堤、衬砌老化段

巡检设备：无人机+红外热成像；轮式巡检机器人（堤顶硬化路面连续巡查）

作业频次：输水期每周1次全线巡检；汛期或暴雨后24小时内加密至每日1次。

渠堤渗漏早期迹象在可见光下往往难以察觉，但渗水区域与周边土体的温差在红外热成像中会呈现明显异常。无人机沿渠堤预设航线飞行，双光载荷同步采集可见光与热成像数据，AI算法自动标记疑似渗漏区域并记录坐标。对于高填方渠段和傍山渠坡，无人机可抵近拍摄护坡结构完整性，识别滑坡、塌陷、管涌迹象，弥补人工巡查“看得见坡面、看不清坡脚”的视角局限。在堤顶具备硬化路面条件的渠段，轮式巡检机器人沿堤顶道路连续巡航，利用红外模块补充采集堤顶及背水坡表面温度异常，与无人机热成像结果交叉比对，提高渗漏疑似点的复核效率与定位精度。

场景二：闸门及启闭设备巡检

巡检对象：干渠分水闸、节制闸、退水闸的闸门结构、启闭机、电气控制柜

巡检设备：四足巡检机器人（近距离）+无人机（闸室外部及上下游）+轮式巡检机器人（闸站管理区外围及道路沿线）

关键设计：机器人巡检点位与闸门启闭操作规程绑定——每次闸门操作后，机器人自动执行一次启闭机状态复核，将“操作—复核”形成闭环记录。

闸门破损和启闭故障是灌区输水调度的直接风险点。闸门长期处于水下或潮湿环境，门体锈蚀、止水老化、启闭机齿轮磨损等问题需定期检查。无人机从闸室外部悬停拍摄闸墩、胸墙、门槽外观，快速排查结构裂缝和混凝土剥落；四足巡检机器人进入启闭机房，逐项核查启闭机电机温度、控制柜指示灯状态和限位开关位置，红外测温可发现电机过载或接线松动的早期热异常；轮式巡检机器人沿闸站管理区道路巡查，连续采集闸站外围设施、配电箱外观、警示标识及道路围栏状态。

场景三：泵站运行状态检测

巡检对象：灌溉泵站主泵机组、进出水管路、前池、配电系统

巡检设备：四足巡检机器人+无人机（前池）+轮式巡检机器人（泵站外围及管理道路）

泵站是灌区供水的心脏，但泵房空间狭窄、机组噪音大、地面易积水，人工巡检的舒适度和安全性均受限。四足巡检机器人在泵房内按预设点位巡航，可见光镜头读取仪表盘和指示灯，红外镜头监测电机轴承、联轴器、电缆接头温度，异常温升即时告警。泵站前池由无人机快速测算淤积范围——盐环定灌区已用无人机完成前池淤积土方量测算，为清淤维护提供数据支撑。轮式巡检机器人则负责泵站外围道路、进出水管路地面段及配电区外围的常态化巡查，与四足机器人形成“室内精细检测+室外连续巡查”的分工，减少人员进入噪音、积水区域的频次。

场景四：渡槽结构巡检

巡检对象：渡槽槽身、支撑排架、伸缩缝、支座

巡检设备：无人机（主力）

渡槽高处是人工巡检的典型盲区。亭子口灌区渡槽最高架空约90米，常规人工检查需搭设脚手架或使用吊篮，成本高、风险大。无人机绕飞渡槽槽身两侧及底面，变焦拍摄伸缩缝止水带状态、槽身裂缝、排架连接节点，高清影像可分辨毫米级裂缝。对于渡槽进出口与渠道连接段，同步检查是否存在渗漏或淘刷痕迹。

作业约束：渡槽巡检航线需根据风向和结构高度提前规划，避免无人机过于贴近槽身导致信号遮挡或碰撞风险。

 

四、从“看到”到“闭环”：数据如何用起来

自动识别与告警。无人机和机器人采集的数据经AI引擎处理后，对渗漏疑似点、裂缝、设备超温、闸门异常状态等进行自动标记和分级。热成像渗漏疑似点的判定阈值可参照同类工程经验设置——例如渗水区域与周边温差超过设定值即触发复核提示。

工单化流转。确认的隐患自动生成工单，推送至对应管护责任人的终端。工单包含隐患位置（渠道桩号或泵站/闸门编号）、类型、影像证据和建议处置措施。处置完成后回传结果，形成「发现-派发-处置-核销」的完整链条。

工程健康档案。每次巡检数据归档至对应渠段或建筑物的数字档案中。经过一个灌溉年度的积累，可形成渠堤渗漏高发段分布图、闸门故障频次统计、泵站设备温升趋势曲线等分析材料，为下一个年度的维修养护计划提供依据，而非仅凭经验判断。

 

五、可参照的落地实践

某扬黄灌区无人机常态化巡检

该工程渠道沿线较长，传统人工巡检效率低、盲区多。引入无人机后，单次巡检7公里渠道仅需18分钟，效率提升6.7倍。「高清+红外」双模协同累计发现并处置运行安全隐患4处，同时完成了泵站前池淤积测算和正射影像数据收录。

某都江堰灌区“空中哨兵”系统

该灌区通过预设航线智能巡航，无人机10分钟即可完成过去人工1小时的工作量，变焦云台对护坡、桥洞等盲区实时取证。同时利用无人机开展厘米级三维建模，为干支渠和枢纽建筑物建立数据底板。

 

六、方案价值

消除巡检盲区

无人机解决长距离渠线巡检效率问题，四足机器人弥补空中视角看不到的底部、狭小空间点位：轮式机器人承担堤顶道路与外围区域的长距离连续巡查，可见光+红外多传感器组合识别隐蔽隐患。

降低人员风险

减少人员前往陡峭渠堤、临水危险区域徒步巡检频次，以智能装备替代高危作业。

数字化闭环

任务下发、数据采集、AI识别、隐患派单、处置复核全流程线上留痕，结果可追溯，支撑灌区精细化智慧运维。

多工况适配

覆盖日常运维、灌溉高峰期保障、汛期应急、岁修勘察等灌区全业务周期，可对接现有灌区信息化系统。