地下管廊的安全运行,关乎城市正常运转与民生福祉。河北劳动关系职业学院以技术创新为抓手,以人才培养为核心,研发的智能管廊巡检机器人项目,不仅破解了行业运维难题,更践行了职业教育 “产教融合、服务地方” 的初心使命,在技术突破与人才培养上实现双重收获。
在技术创新层面,项目团队攻克了三大核心难题。一是多模态数据同步融合技术,通过统一时间戳机制,实现声学信号与视觉数据的精准关联,解决了单一感知模式信息割裂的问题;二是复杂环境适应技术,机器人底盘采用特殊履带设计,抓地力强、越障能力突出,可在积水、斜坡、狭窄管腔等复杂场景中稳定运行,通过率达 98%;三是边缘计算与趋势分析技术,嵌入式处理单元可在现场完成声纹筛选、异常识别等初步分析,减少对云端依赖,配合后台平台的历史数据比对功能,实现缺陷发展趋势预判,将运维模式从 “事后处置” 推向 “事前预警”。
这些技术突破背后,是研发团队的持续深耕。为获取真实场景数据,团队先后走访石家庄、雄安新区、唐山等地 20 余家管廊运维单位,实地勘查管廊环境,收集各类缺陷样本 300 余组;在实验室搭建模拟管廊场景,进行了上千次的声纹采集、图像优化和算法调试,最终使机器人在隐性缺陷识别灵敏度、环境适应性等关键指标上达到行业领先水平。目前,项目已形成 6 项核心技术创新,申请实用新型专利 3 项,软件著作权 2 项。
在人才培养层面,项目构建了 “项目引领、工学结合” 的培养模式。学院选拔优秀学生加入研发团队,设立 “智能巡检创新工作室”,让学生参与从技术调研、样机研发到场景测试的全过程。学生在教师指导下,参与声学阵列布局优化、视觉图像增强算法设计、数据平台界面开发等具体工作,不仅提升了专业技能,更培养了创新思维和工程实践能力。近三年,依托该项目,学院累计培养复合型技术人才 80 余名,其中 30 余人进入智能装备制造、市政运维等行业优质企业,薪资水平较同类专业毕业生高出 20% 以上。
此外,项目还产生了显著的社会效益。通过智能机器人替代人工进入高风险区域巡检,有效降低了运维人员的作业风险;数字化巡检体系的建立,使管廊运维效率提升 3 倍以上,显著降低了城市基础设施故障发生率;项目推广过程中,还带动了本地传感器、机械加工等上下游产业的发展,形成了 “研发 — 生产 — 应用 — 育人” 的良性生态。河北劳动关系职业学院相关负责人表示,未来将继续加大研发投入,推进产品迭代升级,为城市安全运行和产业转型升级贡献更多职教智慧和力量。