青藏铁路上的“暖宝宝”——道岔融雪系统,已在雪域高原安全运行了22年。
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,积累了宝贵的经验,为世界级高原铁路的道岔防冻提供了技术支持。系统正式投入使用后,填补了我国高原铁路道岔融雪技术的空白,打破了国外技术垄断。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,标志着我国在该领域实现了从追赶到全球领先的历史性跨越。
列车“方向盘”上的守护者
安多信号工区流传的顺口溜生动地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。”
该系统通过电加热元件将电能转化为热能,持续发热以融化道岔区域的积雪和冰层。道岔被誉为列车的“方向盘”,其核心部件尖轨负责引导列车转换轨道。青藏铁路格拉段平均海拔超过4000米,气候严酷,尤其在每年9月至次年6月,暴雪频发。道岔融雪系统成为了在恶劣天气下保障列车安全运行的关键设备。
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良和智能化升级积累了宝贵经验。张晓忠表示,22年来,该系统从未因道岔积雪结冰或设备故障导致运输中断,证明了其在极限环境下的可靠性。
第一代:从基础起步
早期版本的道岔融雪系统,其电加热元件依赖进口,且完全手动操作。加热条持续发热,无法自动断电或智能感应。信号工需要提前预判天气,手动操作开关,并在雪停后再次前往现场确认冰雪融化后才能断电。
2008年,吉林省金仑科技有限公司建立了自主电加热元件生产线,实现了核心部件的国产化,为道岔融雪技术注入了“中国芯”。然而,自主化之路充满挑战。旷志鹏回忆起早期设备抢修的艰难,特别是在一次无人站道岔融雪设备故障抢修中,信号工们冒着大雪,在严寒中赤手摸索杂乱的线路进行排查。张晓忠也表示,早年设备智能化程度不高,主要依靠人力弥补技术不足。
尽管如此,初代设备在铁路人心中仍具有重要意义。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,而初代设备能够有效地用技术克服恶劣天气。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:迈向智能化
针对初代设备的不足,青藏集团于2017年启动了技术攻关,重点优化硬件、升级传感技术并提升智能控制水平。2019年,道岔融雪系统实现了100%的软硬件国产化,第二代智能“暖宝宝”开始在格拉段投入使用。
新一代系统的核心元器件为高原专属定制,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,并完全适应冻土区的各种道岔工况。设备更换工作在极端环境下进行,刘岁意描述了在野外生活和与野生动物为邻的经历。
安装过程需要细致地拆除旧设备并重新布线,将繁杂的线路整合到单个分支盒,使轨面更加整洁。新一代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。
关键的改变在于系统学会了“思考”。传感器实时采集数据,利用动态算法自动切换加热模式,并将综合能耗降低了25%以上,实现了融雪效率与节能的平衡。张晓忠介绍说,系统能在气温低于零下5℃时自动启动,并且参数可灵活设置,避免了不必要的电力消耗。
记者在距发热条约30厘米处感受到了明显的暖意,这是科技在雪域高原上带来的温暖。智能化不仅提升了效率,也降低了成本,采购成本降低了40%,运维成本降低了50%。
尽管数字化技术为“无人化”运行奠定了基础,但信号工们始终保持警惕。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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