青藏铁路上的“暖宝宝”——道岔融雪系统,已在高原运行了22年。
在青藏铁路通车前两年,这套系统就在极端环境下进行了极寒、大风、缺氧的实验,为高原铁路的道岔防冻积累了经验。随着青藏铁路的开通,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空白,打破了国外的技术垄断。
如今,这套国产化的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,实现了从追随到全球领先的历史性转变。
列车“方向盘”上的“温暖”
“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。”这句在拉萨基础设施段安多信号工区流传的顺口溜,生动地描绘了道岔融雪系统的核心功能。
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。要理解其重要性,首先需要了解道岔的功能。
道岔被形象地比作列车的“方向盘”,其核心部件——尖轨,能够根据列车行驶路线精准切换,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:“尖轨紧贴固定钢轨,中间的缝隙非常小。一旦被积雪或冰块卡住,尖轨就无法转动,这相当于方向盘被冻住,列车无法按原定计划通过,可能需要改变进路或停车等待,这极易引发行车事故。”
青藏铁路格拉段全长1142公里,其中960公里的海拔超过4000米,穿越海拔5072米的唐古拉山垭口,并包含550公里的多年冻土区。
张晓忠表示:“这里一年四季都处于低温状态,尤其从每年9月到次年6月,暴雪频发。在室外大风和高寒环境下,即使呼吸都困难,我们仍需格外谨慎。幸运的是,道岔有这个‘贴身暖炉’,为我们守护在风雪中。”
恶劣环境是最大的挑战,也是国产设备不断改进和升级的天然试验场。道岔融雪系统的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多年的高原实际运行数据,为设备的本土化改进、国产化升级以及智能化迭代积累了宝贵的经验。
张晓忠感慨道:“青藏铁路开通20年来,从未因道岔积雪结冰或融雪设备故障而导致运输中断。它能够经受住极限考验,是我们一线维护最可靠的伙伴。”
第一代:从“笨拙”到国产化
初代“暖宝宝”远不如现在这般智能。
其电加热元件完全依赖进口,操作也需要手动完成。加热条会持续加热,不会自动断电,也无法智能感应。
因此,操作过程比较繁琐:信号工需要提前预测天气,一旦预报有雪,就提前合闸。雪停后,还需要再次前往现场,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,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”。
然而,自主化的道路并非一帆风顺。
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难记忆犹新:“无论多冷,手都不能停。”
有一次,无人值守的“托居站”道岔融雪设备突发故障,汽车在雪原上颠簸一个多小时才抵达。旷志鹏回忆说:“当时雪很大,轨道和道岔都被白雪覆盖。初代设备的线路排布杂乱,故障排查只能靠人工逐段梳理。应急抢修规定每次作业时间仅20分钟,超时必须撤离。我们反复往返,为了灵活操作,干脆脱掉手套,赤手在冰冷杂乱的线路间摸索。”
张晓忠补充道:“早些年,设备远不如现在智能,我们主要依靠‘人海战术’,用人力来弥补技术的不足。”
尽管如此,在铁路工人的心中,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,人工除雪根本行不通。刚铲完的雪,风一吹又填满了;刚铲完的尖轨缝隙,融化的雪水几分钟后又会结成冰壳。人工铲一小时,不如它加热一刻钟。初代设备最宝贵的价值在于,它用技术替我们在最严酷的风雪中承担了任务。”
正是从这台“笨拙”的设备开始,中国道岔融雪技术走出了一条自主化的道路。
第二代:学会“思考”与智能控制
针对初代设备的不足,青藏集团从2017年起启动技术攻关,聚焦硬件优化、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软硬件100%国产化,全新的第二代智能“暖宝宝”陆续在格拉段进行换装和投入使用。
其核心元器件均为高原专属定制,能够在-40℃至45℃的温差、强风沙和缺氧环境下24小时连续作业,全面适应冻土区各类道岔的工况。
换装作业是在“生命禁区”进行的。
刘岁意回忆说:“我们曾在野外住过帐篷和活动板房,长期与野生动物为邻。狼、藏羚羊都能看到,但有网围栏隔开,我们各自安生,这也算是高原独有的陪伴。”
真正考验耐心的,是成千上万次的起身和弯腰。
刘岁意强调:“每根轨枕上的旧电箱盒需要逐个拆除,固定线缆的U型卡扣也需要一颗颗拧掉。最耗时的是这个环节。”
当所有线缆整合到单个分支盒,轨面变得整洁利落后,他感到豁然开朗:“结构简化后,日常维护工作量轻松了不止一倍。”
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,构建了全自动加人工备用双模式的智能运维体系,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。
核心的改变在于——它学会了“思考”。传感器实时采集数据,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找到了精确的平衡。
张晓忠在“天窗”作业时介绍:“当气温低于零下5℃时,系统会自动开启。参数可以灵活设置,全部采用动态算法,不像以前那样‘一通到底’造成不必要的电力消耗。”
记者站在距离发热条约30厘米处,能明显感受到脚边传来的暖意——这是科技在雪域高原上散发出的温度。
智能化不仅带来了效率的飞跃,也降低了成本。采购成本比进口产品降低了40%,运维成本降低了50%,真正实现了“用得起、用得省、用得好”。
“数字化”为“无人化”提供了保障,但“无人”不等于“无人值守”。每一组安全通过的道岔背后,都有一位随时准备出发的信号工。
张晓忠表示:“设备在不断进步,我们也在成长。但有一点始终没有改变——只要道岔上还可能出现积雪,我们一定会在。”

3条评论
精彩内容
热门资讯
游戏攻略