回首几十年的水下检修历程，从潜水员负重百斤、反复下潜，到技术人员坐在控制台前轻点鼠标；从水下漆黑一片、全靠双手摸索，到三维声呐全景呈现、一切尽在掌握；从检修工期45天到仅一周完成全部工作——水下检修技术的每一步进化，都是科技创新与大国重器同频共振的印证。

135斤的行头：潜水员的“负重”记忆

2008年，赵春禄入职长江电力检修厂。那时的水下检修，全靠人工潜水。

“穿着近135斤的装备，从钢梯爬下去再爬上来，很累。”如今已是检修厂船舶潜水分部副主任的赵春禄回忆道。

潜水员下水到底要做什么？主要是三类任务：检查、清淤和打捞。比如，因水下门槽有树枝或异物卡住，导致闸门无法正常关闭，需要清淤打捞；又或者，大坝水下混凝土出现冲刷坑等缺陷，需要测量缺陷尺寸。这些看似琐碎的活儿，每一项都是为了保障大国重器安全稳定运行。

▲潜水员结束水下作业准备上岸

然而，人工潜水存在明显的局限：以一项工期45天的水下检修为例，因单次在水下的有效工作时间极短，潜水员每天需要多次下潜，长时间穿着厚重的潜水服，承受巨大水压。更困难的是，水下一片漆黑，能见度极差，加上大坝结构错综复杂，每一次下潜，都是对经验、勇气和体力的多重考验。

随着检修范围从葛洲坝、三峡延伸到向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德等高坝大库，作业水深很快突破了“空气潜水”的安全极限——“空气潜水”即潜水员直接呼吸水面以上供应的普通空气，安全潜水深度一般不超过60米，一旦超过这个深度，人体会出现严重的氮麻醉等风险。即使采用更先进的“混合气潜水”（呼吸氦气和氧气的混合气体），潜水员每呼吸一口的成本就高达10元，安全深度也只能延伸到120米左右，人工潜水已到达极限，而上游水库中要属溪洛渡大坝的作业水深最深，足足有250多米。

“那时候我们就在想，要是有一台能替我们下水的机器就好了。”赵春禄说。正是这样的现实需求，推动长江电力检修厂决定以“水下检修机器人研制”为突破口，组建研发团队，借科技之手，解现实之困。

第一台套：下水“转一圈”就让人信服

2017年，项目启动初期，国内还没有专门用于水电站大坝水下检修的机器人，自主研制尚无成功经验可循。研发团队从零起步，调研、论证、评审，一步步摸着石头过河。为了尽快实现水下机器人从“0到1”的突破，团队在车间紧盯研发、设计、组装、调试每一个细节。最难攻克的是机器人的吊放方式——既要确保几百公斤的机器人安全下水，又要解决它在水下自动脱离吊钩的难题。经过无数次推演，团队最终确定了“浮力触发式布放锁扣”方案，无需人工配合，机器人入水就能自动脱钩。

2018年，第一台套水下检修专用机器人研发成功。它的工作水深可达300米，主机配备了四个可更换的功能层——装上机械手，就能切割钢缆、打捞重物；换上清洗打磨层，便可旋转作业；遇到狭小空间，还能放出小直径子机钻进去探查；必要时，履带层可以让它在倾斜坝体上爬坡行走。它的外形和工作方式活像一个“变形金刚”，根据“战斗”需要更换武器和装甲，快速“变身”成最合适的工作形态。

▲第一代水下检修专用机器人在三峡电站机组进水口准备入水开展检查

这台机器人的验收试验在向家坝电站消力池进行。机器人下去转了一圈，便发现了一个大型冲刷坑，仅用一下午时间精确测绘出这一缺陷的具体形态。如果用人工潜水员来完成同样的任务，即使花上一周时间，也很难拼出如此准确的轮廓。

“对比太强烈了。以前潜水员下水作业，发电机组必须停机配合。现在机器人下水，机组可以照常发电，工期大大缩短，成本和安全风险都降下来了。”赵春禄说。第一次体会到科技带来的改变，团队越发坚定地走机器人检修之路。

向更深处进军：从“能干活”到“会干活”

第一台机器人的“脐带缆”（连接机器人与水面控制台的线缆，既传输电力又传输数据和指令）只有450米。面对高坝大库深处那些长达数公里的排水隧洞和涵洞，这样的长度远远不够。

需求催生迭代。2019年，第二台套长距离航行机器人问世，脐带缆延伸至1800米，能在大纵深、长距离的涵洞里自如航行，填补了国内长距离隧洞水下检查空白。

▲第二代水下机器人在三峡电站副坝准备入水开展水下检查

能跑远，还要看得清。前两代机器人使用的是二维声呐，成像效果像手电筒，只能照亮一个平面，图像也不够直观。2022年，第三台套机器人应用三维声呐技术，就像在黑暗的水下点亮了一盏灯泡，能够瞬间照亮整个空间，并生成实时的立体图像。操作员坐在控制台前，仿佛拥有了“透视眼”，可以清晰地看到机器人在水下的每一个姿态和周围环境的每一个细节。

第四台套则是更加“专精”的门槽清障机器人。赵春禄对过去的人工清淤记忆犹新：“检查、排障、清淤全靠一双手去摸、去挖、去掏。水一搅就浑，刚清走的淤泥转眼又飘回来。”如今，这台机器人自带推铲、高压水枪、虹吸管和电磁铁，30分钟就能把一个闸门槽清理得干干净净。

双机协同：从“检查”到“作业”的飞跃

至此，水下检查、清障、打捞等工作均已实现机器人化。但最核心、最困难的水下混凝土缺陷修补，仍然是一块难啃的“硬骨头”。什么是水下混凝土修补？你可以把它想象成在水下给大坝混凝土墙面做“外科手术”。潜水员需要先清理破损区域，然后钻孔、植入钢筋、架设模板，最后灌注特殊的混凝土或浆料，等待凝固后恢复强度。这些操作在地面上很简单，但在水下漆黑、高压的环境中，每一刀、每一钻都极其困难。机器人能做到吗？

2025年底，第五台套给出了答案。这不再是单台机器人，而是一对“侦察兵 主力兵”。首先出动的“侦察兵”灵活小巧，它先潜入水下，利用高精度探测设备精确定位需要修补的缺陷位置，并将所有数据实时共享给后方的“主力兵”。随后，重达7吨、高约4米的“主力兵”机器人正式出场。它集成了所有修补功能：自带三种修补材料，可以在水下自动混合，能够自动钻孔、植入钢筋、架设模板，还能完成裂缝封闭和灌浆，甚至向结构缝中注入柔性防水材料。从发现问题到完成“手术”，几乎所有工序都实现了自主完成。

▲首套大坝水下检修作业型机器人成套装备

“以往水下修补费用高昂，现在这套机器人提高了效率、节省了成本。”时任检修厂厂长肖荣说。中国工程院院士丁荣军评价：“开创了大坝水下机器人检修作业新模式。”

依托水下检修机器人的研发应用与迭代升级，目前长江电力可以实现300米水下检修作业以及纵深近2000米水下涵洞作业等。2026年，国家重点研发计划项目的新一代智能检测机器人，已实现坝体表面缺陷毫米级测量。

▲大型水电站坝体水下智能缺陷检测机器人

未来，长江电力将持续以“问题 战略”为导向，推动流域梯级电站检修数智化转型，为世界最大清洁能源走廊安全稳定运行提供坚实保障。