青藏铁路上的“暖宝宝”,即道岔融雪系统,已在高原运行了22年。

在青藏铁路通车前两年,该系统便在极端环境下进行了严苛的实验,为高原铁路的道岔防冻积累了宝贵经验。随着青藏铁路的全线贯通,这套系统正式投入使用,填补了我国高原铁路在道岔融雪技术自主化方面的空白,并成功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,标志着我国在相关技术领域实现了从追赶到全球领先的历史性转变。

列车“方向盘”的保暖助手

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。

这套设备的核心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。理解其重要性,需要先了解道岔的功能。

道岔被形象地比喻为列车的“方向盘”,其关键部件“尖轨”能够根据列车运行路线进行精确切换,引导列车顺利地从一条轨道转至另一条,实现变道和交会等操作。

安多信号工区工长张晓忠解释道:“尖轨与固定钢轨紧密贴合,它们之间的缝隙非常狭窄,甚至连一枚硬币都无法插入。一旦被积雪或冰碴卡住,尖轨就无法正常‘转动’。”他进一步比喻说:“这就好比方向盘被冻住,列车无法按预定线路准时通过,只能改变进路方式或停车等待,这极易引发行车事故。”

青藏铁路格拉段全长1142公里,其中960公里位于海拔4000米以上,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。

张晓忠提到:“这里几乎常年处于‘冬季’或近似冬季的状态。尤其是在每年9月到次年6月期间,暴雪可能随时降临。”他补充道:“尽管面临高寒大风、呼吸困难的极端环境,我们必须更加谨慎。幸运的是,道岔有这个‘贴身暖炉’,替我们在风雪中坚守。”

极端环境既是最大的挑战,也是国产设备不断优化升级的天然试验场。道岔融雪系统研发生产企业吉林省金仑科技有限公司工作人员赵云超介绍说,二十多年的高原实战运行数据,为设备的本土化改进、国产化升级以及智能化迭代积累了无与伦比的核心经验。

张晓忠感慨道:“通车二十年来,青藏铁路全线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:“这套设备能够承受极限考验,是我们一线维护工作中最可靠的伙伴。”

第一代:从“笨拙”起步

早期版本的“暖宝宝”远不如现在这般智能。

其电加热元件完全依赖进口,操作也全部是手动的。加热条持续恒定加热,不会自动断电,也不具备智能感应功能。

因此,操作过程较为繁琐:信号工需要提前预测天气,一旦预判有雪,便需提前合闸通电;雪停之后,还需要再次前往现场,亲眼确认冰雪融化,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成功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制造上实现了“从零到一”的国产化突破,道岔融雪技术从此拥有了自己的“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八年的旷志鹏,对早期设备抢修的艰辛记忆犹新,他说道:“无论多冷,手都不能停。”

有一次,无人值守的“托居站”道岔融雪设备突然发生故障。车辆在雪原上颠簸了一个多小时才抵达。旷志鹏回忆道:“当时雪下得很大,轨道和道岔都被白雪覆盖。早期设备的线路排布非常杂乱,故障排查只能依靠人工逐段进行梳理。”他补充说,应急抢修规定每次作业时间仅为20分钟,超时必须撤离。他们反复往返,为了能够灵活操作,甚至扯掉了手套,赤手在冰冷杂乱的线路间摸索。

张晓忠表示:“早些年,设备远不如现在这么智能,我们主要依靠‘人海战术’,用大量人力来弥补技术上的不足。”

尽管如此,在铁路工作者心中,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说道:“在高海拔地区,人工除雪根本行不通。刚铲完的雪,一阵风吹过来又会填满;刚刚清理干净的尖轨缝隙,融化的雪水几分钟后就会重新结成冰壳。人工铲一小时的活,还不如它加热一刻钟的效果。初代设备最宝贵的价值在于,它用技术代替了人力,替我们站在了最艰难的风雪之中。”

正是从这台“笨拙”的设备开始,中国道岔融雪技术踏上了自主化的第一条道路。

第二代:学会“思考”

针对第一代设备的不足,青藏集团从2017年起启动了技术攻关,重点聚焦硬件优化、传感升级以及智能控制三大核心领域,全力推进本土化研发和改造。

2019年,道岔融雪系统实现了软硬件100%的国产化,全新的第二代智能“暖宝宝”陆续在格拉段进行更换和投入使用。

其核心元器件均为高原地区专属定制,能够在-40℃至45℃的温差、强风沙和缺氧环境下实现24小时连续作业,全面适应冻土地区各类道岔的运行工况。

设备的更换工作是在“生命禁区”进行的。

刘岁意回忆道:“我们曾在野外住过帐篷和活动板房,长期与野生动物为邻。”他补充说:“可以看到狼和藏羚羊,它们被网围栏隔开,各自安生,这也算是高原上独特的陪伴。”

真正考验人的,是成千上万次的起身和弯腰动作。

刘岁意强调:“每根轨枕上的旧电箱盒都需要逐个拆除,固定线缆的U型卡扣也必须一颗颗拧掉。”他接着说:“最耗时的工作就是这个。”

当所有的线缆都被整合收拢,复杂的线路被汇集到单个分支盒,轨面变得整洁利落——他感到豁然开朗:“结构简化后,日常的维护工作轻松了不止一倍。”

如今的第二代“暖宝宝”已经焕然一新。

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,实现了设备自主感知、系统自主调控以及故障自主预警。

其核心的改变在于——它学会了“思考”。传感器能够实时采集数据,并依托动态算法自动切换间歇加热、应急加热和恒温保温等模式,综合能耗降低了25%以上,在融雪效果和节能之间找到了精准的平衡。

张晓忠在“天窗”作业时介绍道:“当气温低于零下5℃时,系统会自动启动。”他补充说:“参数可以灵活设置,全部采用动态算法,不再像以前那样‘一通到底’地白白消耗电力。”

记者站在距离发热条约30厘米处,能够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。

智能化带来的不仅是效率的显著提升,还有成本的降低。采购成本比进口产品降低了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”奠定了基础,但“无人”并不意味着“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,我们也在不断成长。但有一点始终未变——只要道岔上还有可能出现积雪,我们一定会在。”

05 条精彩评论

哈兰德

2023年10月26日 10:00

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2023年11月11日 14:30

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