从跟跑到领跑——看天路“暖宝宝”如何实现自主突围 - 必赢平台
青藏铁路上的“道岔融雪系统”已成功运行22载,这项技术被亲切地称为道岔的“暖宝宝”。
该系统在青藏铁路通车前两年便开始在极端环境下进行测试,包括极寒、强风和低氧条件,旨在为高原铁路积累道岔防冻经验。随着青藏铁路的全面运营,道岔融雪系统正式投入使用,填补了中国高原铁路在道岔融雪技术上的自主空白,并成功打破了国外产品的垄断。如今,这套国产化的智能融雪系统已成为中国高寒、高海拔铁路的标准安全设备,标志着中国在该领域实现了从追赶到全球领先的历史性转变。
“方向盘”上的“暖宝宝”
一句在拉萨基础设施段安多信号工区流传的顺口溜:“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”,生动地概括了道岔融雪系统的主要功能。
该系统通过将电能转化为热能,利用布置在钢轨上的电加热元件持续发热,以融化道岔区域的积雪和冰层。道岔被称为列车的“方向盘”,其核心部件尖轨负责引导列车实现变道、交会等操作。安多信号工区工长张晓忠解释说,尖轨与固定钢轨之间的缝隙极小,一旦被积雪或冰块卡住,尖轨就无法正常“转动”,如同“方向盘被冻死”,可能导致列车无法按计划通过,甚至引发行车事故。
青藏铁路格拉段,大部分路段海拔超过4000米,穿越唐古拉山垭口,并包含长达550公里的多年冻土区。张晓忠表示,该地区常年处于严寒天气,尤其在每年9月至次年6月,暴雪频发。尽管面临高寒大风、呼吸困难的恶劣环境,但道岔的“贴身暖炉”——融雪系统,为保障行车安全提供了有力支持。
极端环境不仅是挑战,也是国产设备研发和升级的天然试验场。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指出,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发展积累了宝贵经验。张晓忠补充说,青藏铁路通车20年来,未发生过因道岔积雪结冰或融雪设备故障导致的运输中断事件,证明了该系统经得起极限考验,是可靠的养护伙伴。
第一代:从“笨拙”到自主
早期的“暖宝宝”远不如现在智能。其电加热元件完全依赖进口,操作也全部手动。加热条持续发热,无法自动断电或智能感应。这意味着信号工需要提前预测天气,在可能下雪时手动合闸,并在雪停后再次前往现场确认冰雪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0到1”的国产化突破,道岔融雪技术从此拥有了“中国芯”。
自主化之路并非一帆风顺。在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,有一次在无人值守的“托居站”,道岔融雪设备突发故障,车辆在雪原上颠簸一个多小时才抵达。当时大雪纷飞,轨道和道岔被白雪覆盖。初代设备线路排布复杂,故障排查需要人工逐段梳理。在每次作业仅允许20分钟的规定下,他们不得不反复往返,甚至脱掉手套,赤手在冰冷的线路间摸索。张晓忠也表示,早年设备智能化程度不高,主要依靠“人海战术”弥补技术不足。
尽管如此,初代设备在铁路人心中仍具有不可替代的价值。沱沱河信号工区工长刘岁意提到,在高海拔地区人工除雪效率低下,风雪很快会填平铲除的积雪,融化的雪水也会迅速结冰。他认为,初代设备最宝贵的价值在于用技术代替人力,在恶劣的风雪环境中承担了关键任务。正是从这款“笨拙”的设备开始,中国道岔融雪技术开启了自主化的探索之路。
第二代:学会“思考”与智能升级
针对初代设备的不足,青藏集团从2017年起启动技术攻关,重点在硬件优化、传感升级和智能控制三大核心领域进行本土化研发改造。2019年,道岔融雪系统实现了软硬件100%国产化,新一代智能“暖宝宝”开始在格拉段逐步投入使用。
新一代系统的核心元器件均采用高原专属定制,能够在-40℃至45℃的温差、以及强风沙和低氧环境下实现24小时连续作业,完全适应冻土区的各种道岔工况。
系统的更换工作在极端环境下进行。刘岁意回忆说,他们曾在野外居住帐篷和活动板房,与野生动物为邻,时常能看到狼和藏羚羊。更换过程中,最耗时的是逐一拆除轨枕上的旧电箱盒和拧掉固定线缆的U型卡扣。当所有线路整合进单个分支盒,轨面变得整洁利落后,他感到养护工作轻松了许多。
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,实现了设备自主感知、系统自主调控和故障自主预警。
最核心的改变在于系统学会了“思考”。传感器实时收集数据,并利用动态算法自动切换间歇加热、应急加热和恒温保温模式,综合能耗降低了25%以上,在融雪效率和节能之间实现了精准平衡。张晓忠介绍说,系统在气温低于零下5℃时自动启动,参数可灵活设置,动态算法的运用避免了过去不必要的耗电。记者在距发热条约30厘米处,已能明显感受到暖意。
智能化带来的不仅是效率的提升,还有成本的降低。采购成本较进口产品降低了40%,运维成本也降低了50%,实现了“用得起、用得省、用得好”。“数字化”为“无人化”提供了基础,但“无人”不代表“无守护”。每一组安全通过的道岔背后,都有一位随时待命的信号工。张晓忠表示:“设备在成长,我们也在成长。但有一点始终没变——只要道岔上还可能有雪,我们就一定在。”
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