CN108442443A - 一种基于水下机器人的水下孔洞清淤方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于水下机器人的水下孔洞清淤方法及清淤系统，属于水下清淤技术领域。水下孔洞清淤方法包括：(1)控制水下机器人携带孔洞作业装置行进至水下孔洞的闸门处；(2)控制水下机器人将孔洞作业装置安置于淤积物堆与闸门间贴合部处的侧旁，再控制清淤设备对贴合部处的淤积物进行碎化处理，并至少将已碎化的淤积物中的部分运送至水下孔洞外；(3)对贴合部处进行清淤操作至打开闸门所需开启力小于预定值后，再控制闸门打开以利用出排水流对淤积物堆进行冲刷排淤。该清淤方法基于水下机器人而改变现有水下孔洞的清淤操作步骤，以缩短了水下清淤过程中设备清淤工作量，可广泛应用于水库大坝涵洞等水下孔洞的疏通处理。

Description

一种基于水下机器人的水下孔洞清淤方法及系统

技术领域

本发明涉及水下清淤技术领域，具体地说，涉及一种基于水下机器人的水下孔洞清淤方法及水下孔洞清淤系统。

背景技术

水库大坝是调控水资源时空分布、优化水资源配置的重要工程，同时也构成江河防洪工程体系中的重要组成部分。如图1所示，大坝01中的深孔泄水建筑物在长期运行之后，其孔洞02内会出现泥沙淤积以及水流带来的石块、树枝、垃圾等淤积物堆积成淤积物堆03，严重时会造成深孔堵塞，淤积物堆03对闸门04产生的侧压力及负压吸附效应可能导致深孔闸门04在需要开启时而无法顺利的提升开启，严重影响水利枢纽及水电站的安全稳定运行。

由于多年的淤堵，孔洞02内的淤积物堆03会形成一定的稳定坡度031，每个大坝结构不同，有些孔洞02可长达几十米。为使大坝闸门04打开，现有清淤方法是将清淤设备运送至水下孔洞02的进水口021处，进行削坡式清淤，以避免淤泥塌陷而掩埋清淤装置，导致设备清淤工作量较大。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种基于水下机器人的水下孔洞清淤方法，以减少设备清淤工作量；

本发明的另一目的是提供一种适于使用上述方法的水下孔洞清淤系统。

为了实现上述主要目的，本发明提供的水下孔洞清淤方法包括洞中潜行步骤、清淤操作步骤及开闸冲刷步骤；洞中潜行步骤包括控制水下机器人沿积于水下孔洞内的淤积物堆与水下孔洞的上壁面之间的间隙通道，行进至水下孔洞的闸门处，水下机器人上搭载有清淤设备中的孔洞作业装置；清淤操作步骤包括控制水下机器人将孔洞作业装置安置于淤积物堆与闸门间贴合部处的侧旁，再控制清淤设备对贴合部处的淤积物进行碎化处理，并至少将已碎化的淤积物中的部分运送至水下孔洞外；开闸冲刷步骤包括对贴合部处进行清淤操作至打开闸门所需开启力小于预定值后，控制水下机器人携带孔洞作业装置并撤至水下孔洞外，再控制闸门打开以利用出排水流对淤积物堆进行冲刷排淤。

在上述水下孔洞清淤方法中，通过利用水下机器人将孔洞作业装置运送至水下孔洞的闸门处，并将闸门侧旁处的淤积物进行碎化处理，再将其中部分已碎化淤积物运送至水下孔洞外，从而减少淤积物对闸门的作用力，例如对闸门产生的侧压力及负压吸附效应，从而减少对闸门打开时的阻力，并在开启力小于预定值后，比如小于闸门升降系统的最大输出升力之后，再将设备撤出水下孔洞之外的安全位置处，打开闸门利用排出的水流对淤积物进行冲刷排淤，与现有技术中的从洞口处开始削坡式清淤，通过基于水下机器人而改变水下孔洞清淤步骤，从而可有效地减少设备清淤时间。

具体的方案为孔洞作业装置包括耙子；清淤设备包括置于水下孔洞外的卷扬机，卷绕于卷扬机的卷筒上牵拉绳的外端与耙子固定连接；清淤操作步骤包括：(1)控制卷扬机释放牵拉绳，控制水下机器人将耙子放置于贴合部处，并使耙子的耙齿钉入淤积物堆内；(2)控制卷扬机通过牵引绳将耙子拉出水下孔洞外。利用耙子进行清淤，便于将淤积物堆中树枝等大块物体拉出水下孔洞外，达到清淤目的。

优选的方案为孔洞作业装置包括碎淤设备与渣浆软管；清淤设备包括置于水下孔洞外的渣浆泵，渣浆软管的出口端与渣浆泵的进口端水密连通；控制水下机器人将孔洞作业装置安置于淤积物堆与闸门间贴合部处的侧旁的步骤包括将碎淤设备可拆卸地固定在闸门上，且位于贴合部处中将碎化处理处的正上方；清淤操作步骤包括：(1)控制水下机器人将碎淤设备与渣浆软管的进口端携带至贴合部处并置于其侧旁；(2)控制碎淤设备对贴合部处的淤积物进行碎化处理，并控制渣浆泵通过渣浆软管将碎化产生的渣浆抽运至水下孔洞外。利用碎淤设备对淤积物堆中可碎化成小块的物体进行碎化，并利用渣浆泵通过渣浆软管将碎化产生的渣浆抽运至水下孔洞外，达到清淤处理的目的。将碎化设备可拆卸地固定在闸门上，且位于待碎化处理处的正上方，有效地避免淤积物塌陷而掩埋碎淤装置。

更优选的方案为水下机器人为遥控无人潜水器；碎淤设备包括磁吸式固定底座，由驱动器驱动而相对磁吸式固定底座可转动的转动座，固设于转动座上的射流空化喷头与由旋转驱动器驱动的铰刀；清淤设备包括安置于水下孔洞外的高压泵，高压泵的出口端通过高压软管与射流空化喷头的进口端水密连接；清淤操作步骤包括：(1)水下机器人将碎淤设备运送至贴合部处的侧旁，并使碎淤设备磁吸地固定于闸门上；(2)控制射流空化喷头与铰刀中的至少一者对碎淤设备侧旁的淤积物进行碎化处理；(3)当完成对碎淤设备作业半径内的淤积物的碎化处理后，控制水下机器人将碎淤设备在闸门上的磁吸固定位置朝靠近淤积物的方向移动。利用射流空化喷头与铰刀配合进行碎淤处理，以根据淤积物的软硬程度选择至少一者进行碎淤，以提高碎淤效率。

另一个优选方案为对贴合部处进行清淤操作至打开闸门的开启力小于预定值后，控制水下机器人携带孔洞作业装置并撤至水下孔洞外的步骤包括：在进行清淤操作步骤的同时，对闸门施加预定升力，若可将闸门往上升高预定距离，则控制水下机器人携带孔洞作业装置并撤至水下孔洞外。

为了实现上述另一目的，本发明提供的水下孔洞清淤系统包括水下机器人、孔洞作业装置及洞外作业装置；孔洞作业装置由水下机器人携带以沿积于水下孔洞内的淤积物堆与水下孔洞的上壁面之间的间隙通道行进至水下孔洞闸门处，包括用于对淤积物堆与闸门间贴合部处的淤积物进行碎化处理的碎淤设备；洞外作业装置安置于水下孔洞外，用于与孔洞作业装置配合以将已碎化的淤积物中的部分运送至水下孔洞外。

基于上述水下孔洞清淤系统的结构设计，通过利用水下机器人将孔洞作业装置运送至水下孔洞的闸门处，并将闸门侧旁处的淤积物进行碎化处理，再利用洞外作业装置将其中部分已碎化淤积物运送至水下孔洞外，从而减少淤积物对闸门的作用力，例如侧压力及负压吸附效应，从而减少对闸门打开时的阻力，并在开启力小于预定值后，比如小于闸门升降系统的最大输出升力之后，再将设备撤出水下孔洞之外的安全位置处，打开闸门利用排出的水流对淤积物进行冲刷排淤，与现有技术中的从洞口处开始削坡式清淤，通过基于水下机器人而改变水下孔洞清淤步骤，从而可有效地减少设备清淤时间。

具体的方案为碎淤设备包括耙子；洞外作业装置包括卷扬机，卷绕于卷扬机的卷筒上牵拉绳的外端与耙子固定连接。利用耙子进行清淤，便于将淤积物堆中树枝等大块物体拉出水下孔洞外，达到清淤目的。

优选的方案为孔洞作业装置包括渣浆软管；洞外作业装置包括渣浆泵，渣浆软管的出口端与渣浆泵的进口端水密连通。

更优选的方案为碎淤设备包括电磁吸式固定底座，由驱动器驱动而相对磁吸式固定底座可转动的转动座，固设于转动座上的射流空化喷头与由旋转驱动器驱动的铰刀；洞外作业装置包括高压泵，高压泵的出口端通过高压软管与射流空化喷头的进口端水密连接。利用射流空化喷头与铰刀配合进行碎淤处理，以根据淤积物的软硬程度选择至少一者进行碎淤，以提高碎淤效率。

另一个优选的方案为水下机器人为遥控无人潜水器；水下孔洞清淤系统包括水面平台系统与水下平台系统；水下平台系统包括用于安装洞外作业装置的水下平台，水下平台平行于水下孔洞的宽度方向上的尺寸大于水下孔洞的洞宽；水面平台系统包括可在水面上移动并固定于预定位置处的水面平台，及安装于水面平台上用于控制水下平台升降的升降装置。

附图说明

图1为现有水下孔洞、闸门及其内淤积物堆的分布示意图；

图2为使用本发明水下孔洞清淤系统实施例1对水下孔洞进行清淤操作的场景示意图；

图3为图2中A局部放大图；

图4为图2中B局部放大图；

图5为本发明水下孔洞清淤系统实施例1中安装于水下平台上的洞外作业装置的结构示意图；

图6为图2中C局部放大图；

图7为本发明水下孔洞清淤系统实施例1中遥控无人潜水器的主视图；

图8为本发明水下孔洞清淤系统实施例1中碎淤设备的结构分解图；

图9为使用本发明水下孔洞清淤系统实施例1对大坝涵洞进行清淤的工作流程图；

图10为本发明水下孔洞清淤系统实施例2中孔洞作业装置与洞外作业装置的结构示意图；

图11为本发明水下孔洞清淤系统实施例3中渣浆软管的进口端固定架的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

水下孔洞清淤系统实施例1

参见图2至图7，本发明水下孔洞清淤系统包括布置在水面上的水面平台系统1，沉降至水下的水下平台系统2，及用于对涵洞02内的淤积物堆03进行清淤操作的孔洞作业系统3。

如图2及图3所示，水面平台系统1包括支撑于水面上的水面平台10，控制水面平台10移动并固定于预定位置水面处的移位装置，及安装于水面平台10上用于控制水下平台系统2升降的升降装置。

水面平台10通过固设在其上的浮体提供浮力而支撑于水面上，或通过多根支撑钢索而可沿该钢索滑动地支撑于水面上。移位装置包括固设在水面两岸上卷扬机与牵拉钢绳构成，即通过一岸边上的卷扬机卷收钢绳，而另一岸边上的卷扬机释放钢绳而将水上平台移至预定位置处，并通过两岸上的卷扬机同时拉紧两边的钢丝绳子而对水上平台10的位置进行固定。升降装置包括布置在水上平台两端上的卷扬机11与卷扬机12，卷扬机11与卷扬机12的数量可以根据实际需要而设置一台以上，在本实施例选为2台，即四台卷扬机分别布置在一个长方形的四个顶角上。

如图2、图4及图5所示，水下平台系统2包括水下平台20及安装在水下平台20上的洞外作业装置，洞外作业装置包括高压泵21、高压水管22、卷管器23、渣浆泵24、抽淤管25及立式卷管器26，高压泵21的出口端通过高压水管22与卷绕于卷管器23上的高压软管41的进口端连通，渣浆泵24的进口端通过抽淤管25与卷绕于立式卷管器26上的渣浆软管42的出口端连通。在本实施例中，水下平台20的宽度大于水下孔洞02的洞宽，以防止水下平台系统2被水流带入水下孔洞02中，以有效地确保使用安全。

水面平台系统1上的两台卷扬机11上的钢丝绳13的下端通过捆扎或吊挂等方式固定于水下平台20的两角部上，且两台卷扬机12上的钢丝绳14的下端通过捆扎或吊挂等方式固定于水下平台20另两角部上，从而通过四台卷扬机的牵引而控制水下平台系统2在水深方向上的位置。

如图2、及图6至图8所示，孔洞作业系统3包括可悬浮于水中的遥控无人潜水器5(ROV)及搭载于该遥控无人潜水器5上的碎淤设备6与渣浆软管42的前端口，碎淤设备6与渣浆软管42的前端口一起构成本实施例中的孔洞作业装置。在本实施例中，渣浆软管42选用PVC塑料软管。

如图7所示，遥控无人潜水器5包括主体50、动力系统、渣浆软管控制机械手53，动力系统包括控制整个潜水器沉浮的沉浮系统及控制整个潜水器的前进后退及转向的推进系统51。

如图8所示，碎淤设备6包括固定底座60、旋转电机61、底座盖板62、转动座65、旋转电机671、铰刀673及转动座盖板69。固定底座60为上端敞口的筒体结构，在筒体结构的底面上固均布有多个电磁铁，用于将固定底座60可拆卸地固定在闸门上，即其构成磁吸式固定底座；在筒体结构的外周面均匀地固设有多个吊耳601。底座盖板62通过多个螺栓可拆卸地固定在固定底座60的上端口上，且二者间压有密封圈602，以构成水密地固定连接。转动座65为上端敞口的筒体结构；在筒体结构的外周面上固设有一个以上的射流空化喷头66，射流空化喷头66的进口端与高压软管41的出口端水密连通；在筒体结构的侧壁上开设有通孔，铰刀673的转轴可转动且水密地穿过该通孔，且内端通过联轴器672与转动电机671的转子轴传动连接。在转动座62与底座盖板62之间安装有密封圈63与深沟球轴承64；在底座盖板62的中部设有通孔620，旋转电机61的定子通过螺栓固定在底座盖板62的下表面上，转子轴穿过通孔620后与转动座63的底板固定连接，从而驱动转动座65相对固定底座60绕电机转轴转动，且使转动电机水密地安装在固定底座60的内腔内。转座盖板69通过多个螺栓可拆卸地固定在转动座65的上端口上，且二者间压有密封圈68，以构成水密地固定连接；以使转动电机671水密地安装在转动座65的内腔内。

遥控无人潜水器5构成本实施例中的水下机器人。

参见图9，使用本发明水下孔洞清淤系统对大坝涵洞02进行清淤处理的过程包括洞中潜行步骤S1、清淤操作步骤S2及开闸冲刷步骤S3。

洞中潜行步骤S1，控制遥控无人潜水器5沿积于涵洞02内的淤积物堆03与涵洞02的上壁面之间的间隙通道022，行进至涵洞02的闸门04处，在遥控无人潜水器5上搭载有孔洞作业装置。

(1)水面平台10的固定，水面平台系统1通过钢丝绳13、14拖动水下平台系统2移动，以实现对水下平台系统2的远端控制。并通过两岸上的卷扬机拉紧和放松钢丝绳，以使水面平台10移动到指定的工作位置，通常为待处理涵洞02的洞口021在水面上的投影位置。待移动到指定位置后，拉紧两岸钢丝绳，完成对水面平台10的固定。

(2)水下平台系统2下放至涵洞洞口021，通过水面平台10上的钢丝绳下调水下平台20至涵洞洞口021外的泥土表面，实现水下平台20在竖直方向上的固定，由于水下平台20稍宽于洞口，以提供设备在涵洞02长度方向上的固定支撑力，即用于抵消遥控无人潜水器5携带高压软管41及渣浆软管42前行过程中的拉力。

(3)遥控无人潜水器5进入涵洞02的闸门04处：遥控无人潜水器5携带渣浆软管42和碎淤设备6通过螺旋桨的自推进至闸门04口，调整遥控无人潜水器5，使渣浆软管口42对准闸门04处的淤泥，下放渣浆软管42的进口端；再携带碎淤设备6并使其通过电磁铁吸附在闸门04表面且位于待碎化处理处的正上方。

清淤操作步骤S2，控制遥控无人潜水器5将孔洞作业装置安置于淤积物堆03与闸门04间贴合部处031的侧旁，再控制碎淤设备6对贴合部处031的淤积物进行碎化处理，并通过渣浆软管42将已碎化的淤积物中的部分或全部抽运至涵洞03外。

(1)对置于闸门04处的碎淤设备6开始碎淤操作作业，开启固定于闸门04上的射流空化喷头66，打散其附近的淤泥，方便渣浆泵24通过渣浆软管42件已经碎化的淤泥抽吸并运送至涵洞02外并排放于安全位置处，以防止掩埋水下平台系统2。射流空化喷头66通过转动座65相对固定底座60转动而进行左右扫动，以方便冲散闸门04附近不同位置的淤泥。通过安装在遥控无人潜水器5上摄像头53观察到碎淤设备6遇到较硬的板结淤泥时，通过转动座65以使铰刀673对准待碎化的板结淤泥，并开启铰刀673来进行碎化处理。若已完成对作业半径内范围内淤泥的碎化处理，可先使电磁铁断电，让遥控无人潜水器5抓取闸门04上的碎淤设备6，通过遥控无人潜水器5的移动来改变碎淤设备在闸门04上的位置，再重新固定，反复进行空化和/铰碎作业，直至渣浆泵24所抽吸的剩余淤泥不影响闸门04打开位置。

(2)开启渣浆泵24，抽吸已被冲散的淤泥，即已被碎化的淤泥，渣浆泵24通过渣浆软管42吸口抽吸闸门04处的淤泥，并从另一端将其排到洞口外的安全位置。即使闸门04处淤泥存在塌陷，也可以通过不断的抽吸来使剩余淤泥不影响闸门04打开。

接着前述步骤(1)与步骤(2)，直到完成清淤任务。其中，通过渣浆软管42抽运淤浆与碎淤设备6进行碎淤处理可以同时进行；也可在碎淤量较小时，待全部淤泥完成碎化处理后，再进行抽运淤浆工作；也可进行一阶段的碎化处理后，再进行一次抽运淤浆工作。

在本实施例中，判断使剩余淤泥不影响闸门04打开的过程为在清淤处理操作的过程中，通过对闸门04施加预定的升力，以判断是否能将闸门04抬升预定高度，如果能实现抬升，则表明达到不影响的闸门打开的程度。

开闸冲刷步骤S3，对贴合部处031进行清淤操作至打开闸门04所需开启力小于预定值后，控制遥控无人潜水器5携带孔洞作业装置并撤至涵洞02外，再控制闸门04打开以利用出排水流对淤积物堆03进行冲刷排淤。

(1)遥控无人潜水器5退出涵洞02，回收水下平台系统2及搭载其上的孔洞作业系统3，清淤任务完成后，遥控无人潜水器5将渣浆软管42移动到清水区，排尽管中泥浆。接着遥控无人潜水器5携带空碎淤设备退出涵洞至水下平台20上，并使卡槽锁合。同时，通过水下平台20的盘管器回收洞内的渣浆软管42、高压软管41和光电复合缆至水下平台20上，随水下平台20一起抬升，回收至水面平台10上。

(2)开启闸门04，利用排出的水流对剩余淤积物堆进行冲刷并随水流带走以达到排淤目的。

本发明水下孔洞清淤系统具有以下优点：

1)本发明碎淤设备6的体积较小，与遥控无人潜水器5协调配合使用，通过电磁铁将碎淤设备6固定在大坝闸门上，兼顾了灵活性与可靠性。

2)只清理大坝涵洞闸门04处的淤泥，设备工作量小。

3)由于将碎淤设备6固定在闸门04之上，不与淤泥接触，不用担心淤泥塌陷，掩埋装置，安全性强。

水下孔洞清淤系统实施例2

作为对本发明水下孔洞清淤系统实施例2的说明，以下仅对与上述水下孔洞清淤系统实施例1的不同之处进行说明。

参见图10，碎淤设备包括耙子71，洞外作业装置包括卷扬机72，卷绕于卷扬机72的卷筒上牵拉绳73的外端与耙子71固定连接；在清淤作业过程中，让遥控无人潜水器带着耙子71进入闸门，下放耙子，通过卷扬机72拉拽牵拉绳73，拖出耙子71，并不断重复地通过水下机器人将耙子71携带至预定位置钉入再通过卷扬机72拉出水下孔洞外，而实现对板结淤泥等淤积物的清理。

耙子71可以与上述实施例1中的其他形式碎淤设备及抽淤管路一起配合工作，而解决水下孔洞中不同类型的淤积物。

水下孔洞清淤系统实施例3

作为对本发明水下孔洞清淤系统实施例3的说明，以下仅对与上述水下孔洞清淤系统实施例1的不同之处进行说明。

参见图11，对于如图6所示的渣浆软管42的进口端进行固定的进口端固定架8，包括用于固定进口端的固定孔板80及四根磁性支撑杆81，从而可通过遥控无人潜水器5将渣浆软管42的进口端固定在闸门04上的预定位置处，以便于对渣浆进行抽吸。

水下孔洞清淤方法实施例

在上述水下孔洞清淤系统实施例中已对本发明水下孔洞清淤方法实施例进行了说明，在此不再赘述。

本发明的主要构思通过基于水下机器人而对现有水下孔洞清淤方法的步骤进行改进，即通过水下机器人将清淤设备中的部分作为孔洞作业装置运送至闸门处进行初步清淤操作，再利用开闸水流冲刷而完成主要清淤操作，与现有技术相比，可有效地减少清淤过程中设备的清淤工作量。基于该构思，水下机器人、碎淤设备、水面平台系统及水下平台系统的结构并不局限于前述实施例中的具体结构，还有多种显而易见的变化，例如，孔洞作业装置中的碎淤设备等直接固设在水下机器人上，而水下机器人上设有用于将自己可更换固定位置地固定在闸门上的电磁吸装置，在碎淤操作过程中，碎淤设备始终固定在水下机器人的机械手动作端上，从而可通过水下机器人的机械手控制碎淤设备的作业位置。

Claims (10)

1.一种基于水下机器人的水下孔洞清淤方法，其特征在于，包括以下步骤：

洞中潜行步骤，控制所述水下机器人沿积于水下孔洞内的淤积物堆与所述水下孔洞的上壁面之间的间隙通道，行进至所述水下孔洞的闸门处，所述水下机器人上搭载有清淤设备中的孔洞作业装置；

清淤操作步骤，控制所述水下机器人将所述孔洞作业装置安置于所述淤积物堆与所述闸门间贴合部处的侧旁，再控制所述清淤设备对所述贴合部处的淤积物进行碎化处理，并至少将已碎化的淤积物中的部分运送至所述水下孔洞外；

开闸冲刷步骤，对所述贴合部处进行清淤操作至打开所述闸门所需开启力小于预定值后，控制所述水下机器人携带所述孔洞作业装置并撤至所述水下孔洞外，再控制所述闸门打开以利用出排水流对所述淤积物堆进行冲刷排淤。

2.根据权利要求1所述的水下孔洞清淤方法，其特征在于，所述孔洞作业装置包括耙子；

所述清淤设备包括置于所述水下孔洞外的卷扬机，卷绕于所述卷扬机的卷筒上牵拉绳的外端与所述耙子固定连接；

所述清淤操作步骤包括：

控制所述卷扬机释放所述牵拉绳，控制所述水下机器人将所述耙子放置于所述贴合部处，并使所述耙子的耙齿钉入所述淤积物堆内；

控制所述卷扬机通过所述牵引绳将所述耙子拉出所述水下孔洞外。

3.根据权利要求1或2所述的水下孔洞清淤方法，其特征在于，所述孔洞作业装置包括碎淤设备与渣浆软管；

所述清淤设备包括置于所述水下孔洞外的渣浆泵，所述渣浆软管的出口端与所述渣浆泵的进口端水密连通；

所述控制所述水下机器人将所述孔洞作业装置安置于所述淤积物堆与所述闸门间贴合部处的侧旁的步骤包括将所述碎淤设备可拆卸地固定在所述闸门上，且位于所述贴合部处中将碎化处理处的正上方；

所述清淤操作步骤包括：

控制所述水下机器人将所述碎淤设备与所述渣浆软管的进口端携带至所述贴合部处并置于其侧旁；

控制所述碎淤设备对所述贴合部处的淤积物进行碎化处理，并控制所述渣浆泵通过所述渣浆软管将碎化产生的渣浆抽运至所述水下孔洞外。

4.根据权利要求3所述的水下孔洞清淤方法，其特征在于，所述水下机器人为遥控无人潜水器；

所述碎淤设备包括磁吸式固定底座，由驱动器驱动而相对所述磁吸式固定底座可转动的转动座，固设于所述转动座上的射流空化喷头与由旋转驱动器驱动的铰刀；

所述清淤设备包括安置于所述水下孔洞外的高压泵，所述高压泵的出口端通过高压软管与所述射流空化喷头的进口端水密连接；

所述清淤操作步骤包括：

所述水下机器人将所述碎淤设备运送至所述贴合部处的侧旁，并使所述碎淤设备磁吸地固定于所述闸门上；

控制所述射流空化喷头与所述铰刀中的至少一者对所述碎淤设备侧旁的淤积物进行碎化处理；

当完成对所述碎淤设备作业半径内的淤积物的碎化处理后，控制所述水下机器人将所述碎淤设备在所述闸门上的磁吸固定位置朝靠近淤积物的方向移动。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的水下孔洞清淤方法，其特征在于，所述对所述贴合部处进行清淤操作至打开所述闸门所需开启力小于预定值后，控制所述水下机器人携带所述孔洞作业装置并撤至所述水下孔洞外的步骤包括：

在进行所述清淤操作步骤的同时，对所述闸门施加预定升力，若可将所述闸门往上升高预定距离，则控制所述水下机器人携带所述孔洞作业装置并撤至所述水下孔洞外。

6.一种基于水下机器人的水下孔洞清淤系统，其特征在于，包括：

水下机器人；

孔洞作业装置，由所述水下机器人携带以沿积于所述水下孔洞内的淤积物堆与所述水下孔洞的上壁面之间的间隙通道行进至所述水下孔洞闸门处，包括用于对所述淤积物堆与所述闸门间贴合部处的淤积物进行碎化处理的碎淤设备；

洞外作业装置，安置于所述水下孔洞外，用于与所述孔洞作业装置配合，以至少将已碎化的淤积物中的部分运送至所述水下孔洞外。

7.根据权利要求6所述的水下孔洞清淤系统，其特征在于：

所述碎淤设备包括耙子；

所述洞外作业装置包括卷扬机，卷绕于所述卷扬机的卷筒上牵拉绳的外端与所述耙子固定连接。

8.根据权利要求6或7所述的水下孔洞清淤系统，其特征在于：

所述孔洞作业装置包括渣浆软管；

所述洞外作业装置包括渣浆泵，所述渣浆软管的出口端与所述渣浆泵的进口端水密连通。

9.根据权利要求8所述的水下孔洞清淤系统，其特征在于：

所述碎淤设备包括电磁吸式固定底座，由驱动器驱动而相对所述磁吸式固定底座可转动的转动座，固设于所述转动座上的射流空化喷头与由旋转驱动器驱动的铰刀；

所述洞外作业装置包括高压泵，所述高压泵的出口端通过高压软管与所述射流空化喷头的进口端水密连接。

10.根据权利要求6至9任一项权利要求所述的水下孔洞清淤系统，其特征在于：

所述水下机器人为遥控无人潜水器；

所述水下孔洞清淤系统包括水面平台系统与水下平台系统；

所述水下平台系统包括用于安装所述洞外作业装置的水下平台，所述水下平台平行于所述水下孔洞的宽度方向上的尺寸大于所述水下孔洞的洞宽；

所述水面平台系统包括可在水面上移动并固定于预定位置处的水面平台，及安装于所述水面平台上用于控制所述水下平台升降的升降装置。