在全面践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路的进程中，国家大力推进水网建设。以重大引调水工程及骨干输配水通道为核心，串联区域河湖水系连通工程、供水渠道，并依托控制性调蓄工程，构建起“系统完备、安全可靠，集约高效、绿色智能，循环通畅、调控有序”的国家水网。这一战略性举措，极大地增强了我国水资源的统筹调配、供水保障与战略储备能力。国家水网与交通网、能源网、信息网共同构成我国现代社会的“四大基础性网络”，为社会主义现代化建设筑牢水安全基石。然而，水体腐蚀、水流冲击以及设施自身老化，常致使水下结构物表面出现微小缺陷，并逐渐向内部延展。这些隐患成为触发险情、加剧灾情甚至引发惨剧的关键因素，对防灾减灾体系及社会公共安全构成重大挑战。
跨学科拼图，攻克行业四大难题
据了解，水下检测长期受“不可达、看不见、看不清、看不懂”四大难题的制约。张学武教授率领的水下智能机器人团队，大胆跨越学科界限，将声学探测、机器视觉、模式识别、水下定位与导航、人工智能、柔性控制以及机器人工程等多学科技术深度融合。
一直以来，该团队精心设计研发多种功能型机器人平台构型，融入类脑智能的深度学习模型，显著提升了机器人执行任务时的机动性与灵活性，极大减轻了一线工作人员的体力与脑力负担。同时，团队提出“多传感器感知融合方法”，通过增加量测空间维度提升生存能力，扩展时空范围覆盖以增强检测可信度。这一创新方法在降低目标检测不确定性的同时，有效优化检测性能，使机器人在受限水域也能实现毫米级检测和厘米级定位精度。针对隧洞长距离检测的难题，团队研发的IMU+声视觉Slam等声光电磁多源传感融合方案大显身手，成功完成隧洞全断面扫描、实时定位构图及三维重建，检测效率相较于传统方法提高了20倍。
“我们的机器人不仅是眼睛，更是大脑。”团队最新迭代的水工建筑物水下病害缺陷检测系统，通过深度学习训练的缺陷识别模型，可自动区分裂缝、溶蚀、钢筋锈蚀等12类病害，识别准确率达95.2%。河海大学团队现场调试、部署水下机器人
从国家战略工程到城市生命线，全方位守护
从水利水电工程到城市生命线工程，该团队的创新足迹遍及国家战略工程，提出“感知-检测-诊断-决策”的一体化基础设施智慧化运行维护的技术体系。研制了新一代扫描式大坝智能检测机器人成套技术装备，研制了适应管径80mm-8000mm范围的各类管道类智能检测机器人及相关水下作业工具。这些技术突破背后，是10余项国家基金、多项重点研发计划支持，产学研用深度融合创新的成果。
布局未来，开启智慧运维深蓝时代
随着国家水网建设的加速推进，基础设施的安全健康运行成为团队持续研究的核心方向。团队始终坚持基础研究-应用研究-成果应用转化的科技创新路径，目前正积极布局“空天地水”一体化监测技术体系，致力于构建水工基础设施的数字孪生体。未来，每项基础设施都将拥有一个24小时在线的数字“替身”，实现全方位、实时化的监测与管理。
据行业预测，到2030年我国基础设施运维市场规模将突破千亿级别。张学武教授团队的技术已形成“基础研究-装备研发-场景应用”的完整产业链条，相关专利转化率达到85%。从水库大坝到城市地下管网，这些不知疲倦的水下“AI医生”，正凭借智能的“慧眼”，全力守护着14亿人的水安全生命线。
该团队将科研成果书写在江河湖海，让创新切实服务于国计民生。当水下智能机器人的探照灯穿透黑暗，照亮的不仅是混凝土裂缝，更是我国智慧水利事业的光明前景。
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