青藏铁路的道岔融雪系统,被形象地称为“暖宝宝”,已在雪域高原稳定运行了22年。 在青藏铁路通车前两年,该系统便已在极端恶劣条件下进行了多项试验,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开通,道岔融雪系统正式投入使用,成功打破了国外技术垄断,填补了我国高原铁路道岔融雪技术的自主化空白。 如今,这套国产化的智能化融雪系统已成为全国高寒、高海拔铁路的标准安全配置,标志着我国在这一领域实现了从跟随到全球领先的历史性飞跃。 “方向盘”上的“温暖守护” 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,以融化道岔区域的积雪和冰层。理解其重要性,首先需要了解道岔的作用。 道岔被誉为列车的“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:“尖轨与固定钢轨贴合紧密,中间缝隙极小,一旦被积雪或冰块卡住,尖轨就无法正常转动。这就相当于方向盘被冻住,列车无法按计划通过,可能需要改变进路或停车等待,极易引发行车事故。” 青藏铁路格拉段,全长1142公里,其中960公里海拔超过4000米,穿越海拔5072米的唐古拉山垭口,并贯穿550公里的多年冻土区。 “这里几乎常年处于冬季状态,特别是每年9月到次年6月,暴雪频发。”张晓忠补充道,“在高寒大风的环境下,工作条件极其艰苦,但道岔的‘贴身暖炉’为我们守护着风雪中的安全。” 极端环境既是挑战,也为国产设备的研发和升级提供了绝佳的试验场。道岔融雪系统的研发生产商吉林省金仑科技有限公司工作人员赵云超表示,二十余年的高原实战运行数据,为设备的本土化改进、国产化升级和智能化演进积累了独特的关键经验。 张晓忠感慨道:“青藏铁路通车20年来,从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。它经受住了极限考验,是我们一线维护最可靠的伙伴。” 第一代:从基础起步 最初的“暖宝宝”远不如现在这般智能。 其电加热元件完全依赖进口,操作也全部为手动。加热条持续加热,无法自动断电,也不具备智能感应功能。 因此,操作流程也较为繁琐:信号工需要提前预测天气,若预判有雪,则需提前合闸启动加热;待雪停后,还需再次前往现场,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“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:“那时的天气异常寒冷,但手上的工作不能停。有一次,无人值守的‘托居站’道岔融雪设备突然发生故障,我们乘坐汽车在雪原上颠簸了一个多小时才到达。当时大雪纷飞,轨道和道岔都被白雪覆盖。初代设备的线路布局杂乱,排查故障只能依靠人工逐段梳理。”他回忆道,应急抢修规定每次作业仅20分钟,超时必须离开轨道。为了更灵活地操作,他们多次往返,甚至脱掉手套,赤手在冰冷杂乱的线路间摸索。 张晓忠补充说:“早些年,设备远不如现在智能,很大程度上依靠‘人海战术’,用人力弥补技术上的不足。” 尽管如此,在铁路工人的心中,初代设备仍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,人工除雪几乎不可行。刚铲完的积雪,风一吹又会被填满;尖轨缝隙里融化的雪水,几分钟后就会重新结成冰壳。人工铲一小时的效果,不如设备加热一刻钟。初代设备最宝贵的价值,就是用技术代替人力,在最严酷的风雪中守护安全。” 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的探索之路。 第二代:智能化升级 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”开始陆续在格拉段进行更换和投用。 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,全面适应冻土区各种道岔工况。 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。狼、藏羚羊都曾见到,虽然有网围栏隔开,各自相安无事,也算是高原独特的经历。” 真正考验耐心的,是成千上万次的起身和弯腰。 “每根轨枕上的旧电箱盒都需要逐个拆除,固定线缆的U型卡扣也需要一颗颗拧下。”刘岁意强调,“最耗时的是这一步。” 当所有线路被整合收拢,复杂的线路汇入单一分支盒,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,实现了设备自主感知、系统自主调控和故障自主预警。 核心的改变在于——它学会了“思考”。传感器实时采集数据,通过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,在融雪和节能之间找到了精确的平衡点。 张晓忠在“天窗”作业时介绍:“气温低于零下5℃时,系统会自动启动。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,也有效降低了成本。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”为实现“无人化”运维奠定了基础,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:“设备在不断成长,我们也在不断进步。但有一点从未改变——只要道岔上还可能出现积雪,我们一定会在。”
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