本发明涉及子母式大直径长引水隧洞水下检测机器人系统，包括岸基操控集装箱、车载绞车系统、爬行母巡检机器人及机动式子检测机器人，所述车载绞车系统用于布放与回收电缆，所述电缆一端与爬行母巡检机器人连接，所述电缆另一端与操控集装箱连接，所述机动式子检测机器人安装于爬行母巡检机器人上。本发明采用爬行母巡检机器人与机动式子检测机器人的工作模式可以适应隧洞复杂环境下的全方位、多层次检测。本发明通过电缆计长的方式可预报子母机器人的运动距离，有效解决了机器人在隧洞中的定位问题，本发明有效解决了国内隧洞依靠人工检测、自动化程度低的问题，其可以实现在水检测，避免人工检测需要进行断流而造成的经济损失。