西北工业大学团队突破水面无人清洁技术 中国智造领航全球水域环保新赛道

问题——水域垃圾治理“高成本、高风险、低效率”的矛盾突出。近年来,河湖库渠与近岸海域的漂浮物治理需求持续上升,塑料、枯枝、水草及生产生活垃圾随水流聚集,对景观、航运安全和生态系统带来压力。传统人工或有人船打捞往往作业周期长、人员投入大、安全风险高,且智能化水平有限。尤其港池、内河航道、景区水域等需要高频保洁的场景,重复劳动多、成本压力更为明显。 原因——需求端“刚性化”与供给端“技术化”叠加,形成应用窗口。一上,生态环境治理标准不断提高,水域保洁从阶段性行动转向常态化、精细化运维;另一方面,传感、控制与导航等技术加速向水面场景落地,推动无人化装备从试验验证走向工程应用。因此,来自西北工业大学的硕博团队将科研成果工程化,围绕“水面维护”该高频场景,探索以无人船替代部分人工打捞与巡检,并在企业化运作中逐步形成可复制的产品体系。 影响——“无人化+标准化”有望改变水面治理作业方式。涉及的企业测算显示,在同等作业任务下,无人清洁船可明显减少单航次用工需求与人员安全暴露,作业成本也有下降空间。更重要的是,无人装备可通过算法实现全覆盖路径规划、自动避障和作业数据回传,使作业过程可记录、效果可评估、运维可追溯,为政府与园区管理方提供从设备投入到运维管理的数字化工具。业内人士认为,这种从“凭经验打捞”到“按标准运维”的转变,将推动水域治理由突击式清理走向体系化治理。 对策——以关键技术突破与工程化体系提升可靠性。针对水面作业中常见的缠绕导致停航问题,企业在推进方式上进行结构优化,将推进装置与船体布局进行一体化设计,降低水草、渔网等异物对推进系统的影响,提高连续作业能力;在作业能力上,采用“1+N”模块化思路,将清洁、割草、喷淋等功能模块化配置,缩短现场换装时间,使单船可适配多类任务,提高装备利用率。同时,企业推动产品从“样机”走向“量产”,在国内参与行业标准建设,并在海外取得相应市场准入认证,以合规与标准为规模化应用铺路。 在应用端,设备可通过移动端设定作业水域后执行自动巡航、垃圾识别与收集、能量管理等流程,减少现场人员驻守。企业目前已在港口码头、园区水系、内河航运相关水域等多类场景落地,探索销售交付、租赁运营与项目打包等模式,以适配不同地区、不同管理主体的预算与运维需求。 前景——水面无人装备或将成为“蓝色治理”的基础设施之一。随着河湖长制、近岸海域综合治理与文旅水系运维等需求叠加,水面清洁与维护将更强调长周期、低排放、低风险和可监管。下一阶段,行业关键在于:其一,装备在复杂水况、风浪与杂物密集环境中的可靠性与安全冗余;其二,电力补能、远程运维与多船协同能力的工程化成熟;其三,以标准与认证牵引的规模化推广与跨区域复制。相关企业表示,将在夯实国内应用场景的基础上,拓展东南亚、中东、北美等内河与港湾水域市场,推动“中国方案”在更大范围落地。

水面治理看似琐碎,却关系生态安全、城市品质与公共服务效率。以无人装备补足高频保洁与常态维护短板,是技术进步与治理需求共同推动的结果。面向未来,只有把技术可靠性、行业标准与制度协同放在同等重要位置,推动产品从“能运行”走向“可长期稳定服务”,才能让更多创新从样机走向工程化应用,并为全球水环境治理提供可借鉴的中国经验。