青藏鐵路也有“暖寶寶”?
是的,學(xué)名就叫道岔融雪系統(tǒng),已在雪域高原穩(wěn)穩(wěn)運(yùn)行了22年。
早在通車前兩年,這套設(shè)備便在極端惡劣條件下,開展極寒、大風(fēng)、缺氧實(shí)驗(yàn),為世界級高原鐵路摸索道岔防凍經(jīng)驗(yàn)。伴隨著青藏鐵路全線開通運(yùn)行,道岔融雪系統(tǒng)正式投用,填補(bǔ)了我國高原鐵路自主化道岔融雪技術(shù)空白,徹底打破國外壟斷。
如今,這套國產(chǎn)化智能融雪系統(tǒng)已成為全國高寒、高海拔鐵路的標(biāo)配安全設(shè)備,書寫了從跟跑到全球領(lǐng)跑的歷史性跨越。
圖為列車正平穩(wěn)通過唐古拉站。記者 萬靖 攝
方向盤上的“暖寶寶”
“道岔融雪有神器,自動加熱化堅(jiān)冰;智能感應(yīng)啟停準(zhǔn),保障行車安全行。”拉薩基礎(chǔ)設(shè)施段安多信號工區(qū)流傳的順口溜,生動概括了道岔融雪系統(tǒng)的核心功能。
這套“神器”的工作原理是將電能轉(zhuǎn)化為熱能,通過布置在鋼軌上的電加熱元件持續(xù)發(fā)熱,融化道岔區(qū)域的積雪與冰層。要理解它的價(jià)值,得先從道岔說起。
道岔,被形象地稱為列車的“方向盤”。它的“轉(zhuǎn)向”核心——尖軌,按列車行駛的路線精準(zhǔn)轉(zhuǎn)換,引導(dǎo)列車從一條軌道平順過渡到另一條,實(shí)現(xiàn)變道、交會等操作。
“尖軌緊貼固定鋼軌,中間的縫隙連一枚硬幣都容不下。一旦被積雪、冰碴卡住,尖軌就‘轉(zhuǎn)不動’了?!卑捕嘈盘柟^(qū)工長張曉忠打了個(gè)比方,“相當(dāng)于方向盤被凍死,列車沒法按照原定計(jì)劃正點(diǎn)通過,只能改變進(jìn)路方式或者停車等候,這樣一來,很容易引發(fā)行車事故?!?/p>
青藏鐵路格拉段,全長1142公里,其中960公里海拔超過4000米,翻越5072米的唐古拉山埡口,貫穿550公里多年凍土區(qū)。
“這里一直處于‘冬季’或‘大約在冬季’。特別是從每年9月到次年6月,暴雪說來就來?!睆垥灾艺f,“室外大風(fēng)加高寒,呼吸都困難,卻需要更謹(jǐn)慎——好在道岔有這個(gè)‘貼身暖爐’,替我們守在風(fēng)雪里?!?/p>
圖為拉薩基礎(chǔ)設(shè)施段安多信號工區(qū)工長張曉忠正在操作演示道岔融雪系統(tǒng)車站控制終端。記者 萬靖 攝
極端環(huán)境是最大考驗(yàn),也是國產(chǎn)設(shè)備迭代升級的天然試驗(yàn)場。道岔融雪系統(tǒng)研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)吉林省金侖科技有限公司工作人員趙云超介紹說,20余年高原實(shí)戰(zhàn)運(yùn)行數(shù)據(jù),為設(shè)備本土化改良、國產(chǎn)化升級、智能化迭代積累了獨(dú)一無二的核心經(jīng)驗(yàn)。
“通車20年,全線從未因?yàn)榈啦矸e雪結(jié)冰或融雪設(shè)備故障,引發(fā)過一次運(yùn)輸中斷?!睆垥灾腋袊@道,“它經(jīng)得起極限考驗(yàn),是我們一線養(yǎng)護(hù)最靠譜的伙伴。”
圖為拉薩基礎(chǔ)設(shè)施段安多信號工區(qū)工作人員正在查看信號設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。記者 萬靖 攝
第一代,從“笨”開始
初代“暖寶寶”,遠(yuǎn)沒有今天“聰明”。
它的電加熱元件,完全依賴進(jìn)口,全靠手動操作;加熱條恒定加熱,不會自動斷電,也不會智能感應(yīng)。
因此,操作起來也麻煩:信號工得提前研判天氣,判斷有雪,就提前合閘;雪停了,還得再跑一趟現(xiàn)場,親眼確認(rèn)冰消雪融,才能手動斷電。
轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2008年。吉林省金侖科技有限公司建成自主電加熱元件生產(chǎn)線,中國鐵路實(shí)現(xiàn)核心部件“從0到1”的國產(chǎn)化突破,道岔融雪技術(shù)從此有了“中國芯”。
但自主化的路,從不輕松。
“冷!再冷,手也不能停?!痹诎捕嘈盘柟^(qū)工作8年的曠志鵬,對初代設(shè)備搶修的艱難記憶猶新。
圖為安多信號工區(qū)職工對安多站道岔進(jìn)行日常養(yǎng)護(hù)和融雪裝置通電試驗(yàn)。記者 萬靖 攝
有一次,無人站“托居站”道岔融雪設(shè)備突發(fā)故障,汽車在雪原上顛簸一個(gè)多小時(shí)才抵達(dá),“當(dāng)時(shí)雪下得很大,軌道、道岔已被白雪覆蓋。初代設(shè)備線路排布雜亂,故障排查只能靠人逐段梳理?!睍缰均i回憶道,應(yīng)急搶修規(guī)定每次作業(yè)僅20分鐘,超時(shí)必須下道。他們反復(fù)往返,為靈活操作,干脆扯掉手套,赤手在冰冷雜亂的線路間摸索。
圖為沱沱河信號工區(qū)工作人員正在為岔道除雪。劉歲意提供
圖為沱沱河信號工區(qū)工作人員暴雪天氣為岔道除雪時(shí)的場景。劉歲意提供
“早些年,設(shè)備遠(yuǎn)不如現(xiàn)在這么智能,靠的是人海戰(zhàn)術(shù),用人力彌補(bǔ)技術(shù)不足。”張曉忠說。
即便如此,在鐵路人心中,初代設(shè)備依然無可替代。
沱沱河信號工區(qū)工長劉歲意說:“人工除雪在高海拔根本行不通,鏟一鍬,風(fēng)一吹又填平;剛鏟完的尖軌縫隙,融化的雪水幾分鐘又結(jié)成冰殼。人鏟一小時(shí),不如它加熱一刻鐘。初代設(shè)備最可貴的,就是用技術(shù)替人站在了最難的風(fēng)雪里。”
圖為青藏鐵路沱沱河站一角。
正是從這臺“笨拙”的設(shè)備起步,中國道岔融雪技術(shù)蹚出了自主化第一條路。
第二代,學(xué)會“思考”
針對初代痛點(diǎn),2017年起青藏集團(tuán)啟動技術(shù)攻關(guān),聚焦硬件優(yōu)化、傳感升級、智能控制三大核心,全力推進(jìn)本土化研發(fā)改造。
2019年,道岔融雪系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟硬件100%國產(chǎn)化,全新二代智能“暖寶寶”陸續(xù)在格拉段換裝投用。
核心元器件均為高原專屬定制,可在-40℃至45℃溫差、強(qiáng)風(fēng)沙缺氧環(huán)境下24小時(shí)連續(xù)作業(yè),全面適配凍土區(qū)各類道岔工況。
換裝,是在“生命禁區(qū)”里完成的。
圖為6月初,青藏鐵路格爾木段下雪場景。記者 萬靖 攝
“野外住過帳篷、活動板房,長期跟野生動物做鄰居?!眲q意回憶,“狼、藏羚羊都能看到,網(wǎng)圍欄隔在中間,各自安生,也算是高原獨(dú)有的陪伴?!?/p>
真正磨人的,是成千上萬次起身、彎腰。
“每根軌枕上的舊電箱盒要逐個(gè)拆除,固定線纜的U型卡扣需一顆顆擰掉?!眲q意加重語氣,“最費(fèi)時(shí)的就是它。”
待到布線全部整合收攏,繁雜線路匯入單個(gè)分支盒,軌面整潔利落——他心里豁然開朗:“結(jié)構(gòu)簡化之后,日常養(yǎng)護(hù)輕松了不止一倍?!?/p>
今天的二代“暖寶寶”已脫胎換骨。
系統(tǒng)由遠(yuǎn)程控制中心、車站終端、電氣控制柜、加熱元件、氣象站、軌溫傳感器組成,搭建起全自動+人工備用雙模式智能運(yùn)維體系,真正實(shí)現(xiàn)設(shè)備自主感知、系統(tǒng)自主調(diào)控、故障自主預(yù)警。
核心變化在于——它學(xué)會了“思考”。傳感器實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù),依托動態(tài)算法自動切換間歇加熱、應(yīng)急加熱、恒溫保溫模式,綜合能耗降低25%以上,在融雪與節(jié)能間找到精準(zhǔn)平衡。
“氣溫低于零下5℃,自動開啟?!睆垥灾以凇疤齑啊弊鳂I(yè)時(shí)介紹,“參數(shù)可靈活設(shè)置,全是動態(tài)算法,不再像以前那樣‘一通到底’白白耗電?!?/p>
為拉薩基礎(chǔ)設(shè)施段安多信號工區(qū)“天窗”作業(yè)時(shí),工區(qū)工長張曉忠正在檢測道岔融雪系統(tǒng)發(fā)熱條溫度情況。記者 萬靖 攝
記者站在距發(fā)熱條約30厘米處,腳邊明顯傳來暖意——那是科技在雪域高原上散發(fā)的溫度。
智能化帶來的不僅是效率飛躍,還有成本下降。采購成本較進(jìn)口降低40%,運(yùn)維成本降低50%,真正實(shí)現(xiàn)“用得起、用得省、用得好”。
“數(shù)字化”為“無人化”筑起堡壘,但“無人”不等于“無守”。每一組安全通過的道岔背后,都有一個(gè)隨時(shí)準(zhǔn)備出發(fā)的信號工。
“設(shè)備在成長,我們也在成長?!睆垥灾艺f,“但有一點(diǎn)始終沒變——只要道岔上還可能有雪,我們就一定在?!?/span>