港大初創PipeScanAI研發地下管線巡檢機械人及早發現老化管線

地下管線設施是香港的「生命線」，當中供水管道將乾淨的自來水輸送到各家各戶，排水管道則將污水與雨水安全導流排放。然而，這些基建設施大多隱藏於沙井、暗渠及其他密閉空間之中，一旦出現結構損壞問題，往往難以發現。加上人工巡檢工作風險高，進一步增加了地下管線管理的難度。

在香港大學的支持下，初創企業PipeScanAI研發結合遙距巡檢、定位建圖、三維掃描及人工智能分析的地下基建巡檢方案。透過部署機械人進入管道、隧道等高風險環境執行檢測工作，可協助工程團隊及早發現裂縫、滲漏及結構異常等潛在問題，提升地下基建管理的效率與安全性，並為維修決策提供更全面的數據支援。

PipeScanAI團隊致力研發結合機械人、定位建圖及人工智能分析技術的地下基建巡檢方案。

機械人取代高風險巡檢工作

團隊指出，研發PipeScanAI的其中一個重要目標，是減少前線人員進入高風險密閉空間的需要。工作人員進入地下管道及密閉空間進行巡檢工作時，可能面對缺氧、有毒氣體、積水甚至突發水浸等風險，嚴重威脅工作人員的人身安全。

有了PipeScanAI，操作人員只需於地面部署設備並遙距操控巡檢機械人，即可在地下空間內執行巡檢工作，並按項目需要收集高清影像、LiDAR三維點雲數據（3D Point Cloud）及氣體與環境感測數據，大幅減少人員進入高風險環境的需要。除地下管線外，團隊亦可根據不同場景、地形及檢測需要，配置合適的巡檢平台及感測器，或部署具自主作業能力的四足機械人及無人機方案，提升系統在不同場景的應用彈性。

突破GPS盲區於地下空間建立三維地圖

地下設施環境複雜，且無法接收GPS訊號，要準確掌握設施狀況及定位缺陷位置並不容易。另外，潮濕、多塵、狹窄的環境，亦增加巡檢工作的難度。

為解決相關挑戰，PipeScanAI團隊投入大量時間研究及自主研發同步定位與建圖（SLAM）演算法，結合LiDAR掃描及感測數據，在巡檢過程中同步建立地下設施的三維模型及追蹤巡檢平台的位置。目前，局部三維模型內的相對誤差可控制在5厘米以下。完成巡檢後，工程團隊不但能掌握地下結構整體狀況，更可在模型內定位缺陷，並按項目需要利用參考資料與業主的地理資訊系統（GIS）紀錄對接，方便後續分析及維修跟進。

AI自動識別缺陷減少人手整理報告

除收集數據，PipeScanAI亦開發AI分析平台，自動識別裂縫、滲漏、變形等系統支援的缺陷類型。在管道CCTV分析方面，平台採用MSCC5管道缺陷編碼標準整理檢測結果，並生成結構化檢測報告，供工程人員評估及跟進。LiDAR三維掃描則補充結構形態及尺寸等量測資訊。

團隊表示，過往工程人員需要逐段翻看巡檢錄影，再進行分析及整理報告，不僅耗時，亦容易因肉眼判斷而出現差異。透過AI協助篩選及標記缺陷，平台可自動整理檢測紀錄及生成報告，減少重複翻看影片和人手記錄的工作，讓工程團隊將時間集中投放於風險評估及制定維修策略。

從找出缺陷邁向預防性維修

不少地下管線問題，往往要到管道破裂、路陷或結構明顯受損等情況出現時才受到關注。PipeScanAI認為，若能累積可靠的巡檢紀錄，將有助工程團隊更早識別潛在風險，讓業主及早安排檢查及維修，減少問題惡化對民生及基建運作的影響。

PipeScanAI平台儲存巡檢資料並生成報告，讓工程團隊回查歷年紀錄，並與較近期的巡檢結果作比較，評估同一位置的缺陷是否出現變化。工程團隊可據此安排進一步檢查及評估，為維修規劃提供重要參考。團隊認為，巡檢數據的價值不只在於記錄缺陷位置。隨着歷年巡檢資料持續累積，相關數據更可逐步轉化為反映設施狀況的數碼檔案，協助管理人員更有系統地規劃維修工程、資源調配及長遠預算安排。

PipeScanAI平台構建地下管道三維模型，清晰呈現其尺寸、結構特徵及相關數據資訊。

三維掃描補充傳統檢測結果

目前，PipeScanAI已在約12個基建項目中完成試驗及應用，涵蓋地下管線、箱形暗渠、三維建圖及AI影像分析等範疇。其相關經驗包括涉及渠務署（DSD）、環境保護署（EPD）、機電工程署（EMSD）及土木工程拓展署（CEDD）的項目、試驗及方案交流。

在其中一個已完成的地下排水箱形暗渠檢測項目中，團隊將三維激光掃描結果與該項目的傳統閉路電視（CCTV）檢測結果作比較，額外識別出9處未有在該次CCTV檢測結果中記錄的缺陷。團隊已將相關發現及數據整理成報告並提交客戶，為後續評估、調查及維修安排提供依據。PipeScanAI認為，三維空間數據有助更全面掌握設施實際狀況，補充平面影像所提供的資訊。

建立地下設施數碼檔案推動智慧基建管理

PipeScanAI指出，相關技術未來不僅適用於地下管道巡檢，亦可延伸至隧道、箱形暗渠、機電設備房及大型工業設施等不同場景，進一步支援不同類型基建資產的巡檢工作。

展望未來，團隊希望整合影片及報告中的巡檢資料，以建立地下設施數碼檔案，並結合數碼孿生（Digital Twin）等技術，推動更具前瞻性的維修及資產管理模式。隨着設施紀錄持續累積，管理人員可更有依據地評估風險、安排維修工程及調配資源。團隊亦希望透過香港自主研發的技術減少巡檢人員面對的風險，讓每位前線人員完成工作後都能平安回家。