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从跟跑到领跑——看天路“暖宝宝”如何实现自主突围 - b体育下载

青藏铁路上的“暖宝宝”,学名道岔融雪系统,已在高原运行22载。

在青藏铁路通车前两年,该系统便在极端恶劣环境下进行了极寒、大风、缺氧的实验,为世界级高原铁路积累道岔防冻经验。随着青藏铁路全线贯通,道岔融雪系统正式投入使用,填补了我国高原铁路道岔融雪技术的自主化空白,并成功打破了国外的技术垄断。

如今,这套国产化智能融雪系统已成为全国高寒、高海拔铁路的标准安全设备,实现了从追随到引领全球的技术飞跃。

列车“方向盘”上的“暖宝宝”

拉萨基础设施段安多信号工区流传的顺口溜生动描述了道岔融雪系统的核心功能:“道岔融雪有神器,自动加热化坚冰;智能感应启停准,保障行车安全行。”

该系统的工作原理是将电能转化为热能,通过安装在钢轨上的电加热元件持续发热,从而融化道岔区域的积雪和冰层。理解其价值,需要先了解道岔的功能。

道岔被形象地称为列车的“方向盘”,其核心部件尖轨能够根据列车运行路线精准切换,引导列车从一条轨道平稳过渡到另一条,实现变道、交会等操作。

安多信号工区工长张晓忠解释说,尖轨与固定钢轨紧密贴合,中间的缝隙极小,一旦被积雪或冰碴卡住,尖轨就无法正常“转动”。这就如同方向盘被冻住,列车无法按计划准时通过,可能需要改变运行路线或停车等待,这极易引发行车事故。

青藏铁路格拉段全长1142公里,其中960公里海拔超过4000米,穿越5072米的唐古拉山垭口,并贯穿550公里的多年冻土区。

张晓忠提到,该地区常年处于严寒天气,特别是每年9月至次年6月,暴雪频发。在高海拔、大风的恶劣环境下,道岔的“贴身暖炉”——融雪系统,成为了保障列车安全运行的关键。

极端环境既是挑战,也是国产设备迭代升级的天然试验场。道岔融雪系统研发生产企业吉林省金仑科技有限公司的工作人员赵云超介绍,20多年的高原运行数据,为设备的本土化改进、国产化升级和智能化迭代积累了宝贵经验。

张晓忠表示,青藏铁路通车20年来,从未因道岔积雪结冰或融雪设备故障导致运输中断。他强调,该系统经受住了严峻考验,是他们一线维护工作中可靠的伙伴。

第一代:从“笨拙”到自主

初代道岔融雪系统远不如现在这般智能化。

其电加热元件全部依赖进口,操作方式为手动。加热条持续恒定加热,无法自动断电,也不具备智能感应功能。

因此,操作过程较为繁琐:信号工需要提前预判天气,一旦预计有雪,便需手动合闸启动加热;雪停后,还需再次前往现场,确认冰雪完全融化后才能手动断电。

转折点出现在2008年,吉林省金仑科技有限公司建成了自主电加热元件生产线,标志着中国铁路在核心部件上实现了从零到一的国产化突破,道岔融雪技术从此拥有了“中国芯”。

然而,自主化的道路并非一帆风顺。

安多信号工区工作了8年的旷志鹏,对初代设备抢修的艰辛记忆犹新。他回忆道,有一次,无人值守的“托居站”道岔融雪设备突发故障,他们经过一个多小时的颠簸才抵达。当时大雪纷飞,轨道和道岔被积雪覆盖。初代设备线路布局复杂,故障排查只能依靠人工逐段检查。应急抢修规定每次作业仅20分钟,超时必须撤离。为了灵活操作,他们甚至扯掉手套,在冰冷杂乱的线路间用双手摸索。

张晓忠补充说,早年设备智能化程度不高,主要依靠“人海战术”来弥补技术上的不足。

尽管如此,在铁路工人心中,初代设备依然具有不可替代的价值。

沱沱河信号工区工长刘岁意表示,在高海拔地区人工除雪效果甚微,铲除的积雪很快又会被风填平。刚清理干净的尖轨缝隙,融化的雪水几分钟内就会重新结冰。他对比说,人工一小时的除雪效果,不如设备加热一刻钟。初代设备最宝贵的价值在于,它用技术承担了最艰苦的风雪环境下的工作。

正是从这台“笨拙”的设备开始,中国道岔融雪技术开启了自主化之路。

第二代:学会“思考”与智能调控

针对初代设备的不足,青藏集团于2017年启动了技术攻关,重点围绕硬件优化、传感升级和智能控制三大核心,全力推进本土化研发改造。

2019年,道岔融雪系统实现了100%的软硬件国产化,全新的第二代智能“暖宝宝”陆续在格拉段更换安装并投入使用。

其核心元器件均是为高原环境专属定制,能在-40℃至45℃的温差、强风沙及缺氧环境下实现24小时连续作业,全面适应冻土区各类道岔工况。

设备更换工作在“生命禁区”进行。刘岁意回忆说,他们曾在野外居住过帐篷和活动板房,长期与野生动物为伴,能看到狼和藏羚羊,彼此相安无事,这也算是高原独有的经历。

更具挑战性的是成千上万次的起身、弯腰。刘岁意强调,拆除每根轨枕上的旧电箱盒、拧掉固定线缆的U型卡扣等工序最为耗时。

当所有线路整合收拢,汇入单个分支盒,轨面变得整洁利落时,他感到工作变得轻松了许多,日常维护的便捷性提升不止一倍。

如今的第二代“暖宝宝”已焕然一新。

该系统由远程控制中心、车站终端、电气控制柜、加热元件、气象站和轨温传感器组成,构建了全自动与人工备用相结合的双模式智能运维体系,实现了设备的自主感知、系统的自主调控以及故障的自主预警。

核心的进步在于,系统学会了“思考”。传感器实时采集数据,并基于动态算法自动切换间歇加热、应急加热或恒温保温模式。这使得综合能耗降低了25%以上,在融雪效果和节能之间取得了精准平衡。

张晓忠在“天窗”作业时介绍,当气温低于零下5℃时,系统会自动启动。参数可灵活设置,并且采用动态算法,不再像过去那样持续加热而浪费电能。

记者在距离发热条约30厘米处,能明显感受到脚边传来的暖意,这正是科技在雪域高原上散发出的温度。

智能化带来的不仅是效率的显著提升,还有成本的降低。采购成本较进口产品降低了40%,运维成本则降低了50%,真正实现了“用得起、用得省、用得好”。

“数字化”为“无人化”作业奠定了基础,但“无人”并不意味着“无人守护”。每一组安全通过的道岔背后,都有一名随时准备出发的信号工。

张晓忠表示,设备在不断进步,他们也在持续成长。但他强调,有一点始终不变——只要道岔上可能出现积雪,他们就一定会在岗。

5 Comments

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