青藏铁路的道岔融雪系统,被形象地称为“暖宝宝”,已在雪域高原成功运行了22年。
在青藏铁路通车前两年,该系统就在极端严酷的环境下进行了极寒、大风、缺氧等实验,为高原铁路的道岔防冻积累了宝贵经验。随着青藏铁路全线投入使用,道岔融雪系统也正式启用,这标志着我国在高原铁路道岔融雪技术上实现了自主化,打破了此前由国外垄断的局面。
如今,这套国产化的智能融雪系统已成为全国高寒、高海拔铁路普遍配备的安全设备,实现了从技术跟随到全球领先的历史性跨越。
“方向盘”上的“暖宝宝”
拉萨基础设施段安多信号工区的一句顺口溜概括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。理解其重要性,需要先了解道岔的作用。
道岔被比作列车的“方向盘”,其核心部件——尖轨,负责精准切换列车行驶的轨道,实现变道、交会等操作。
安多信号工区工长张晓忠解释说,尖轨与固定钢轨紧密贴合,缝隙极小,一旦被积雪或冰碴卡住,尖轨就无法正常“转动”。这就像方向盘被冻住,列车将无法按计划准时通过,可能需要改变进路或停车等待,从而增加行车事故的风险。
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。
张晓忠表示,该地区几乎常年处于严寒状态,特别是从每年9月到次年6月,暴雪频发。尽管面临着室外大风和高寒等极端恶劣条件,但道岔的“贴身暖炉”——融雪系统,确保了列车的安全运行。
吉林省金仑科技有限公司工作人员赵云超介绍,20多年的高原运行经验为设备的本土化改良、国产化升级以及智能化迭代积累了宝贵的经验,极端环境成为了国产设备不断完善的试验场。
张晓忠感慨道,在青藏铁路运营的20年间,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事件。他认为,该系统经受住了严峻考验,是他们一线维护工作中“最靠谱的伙伴”。
第一代:从“笨拙”到国产化
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,操作也需手动进行。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,在判断有雪时手动合闸启动加热。雪停后,还需再次前往现场确认冰雪融化,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,自主化之路并非坦途。
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仍记忆犹新。他回忆道,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。当时大雪纷飞,轨道和道岔已被积雪覆盖。初代设备线路布局复杂,故障排查只能依靠人工逐段检查。由于应急抢修时间限制(每次作业仅20分钟),他们不得不反复往返,甚至为了便于操作而脱掉手套,赤手在寒冷复杂的线路间摸索。
张晓忠补充说,早年设备智能化程度不高,主要依靠“人海战术”来弥补技术上的不足。
尽管如此,初代设备在铁路工人心中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,人工除雪几乎不可行,刚铲除的积雪很快又会被风吹回,融化的雪水也会迅速结冰。他认为,初代设备最宝贵的贡献在于,它用技术的力量代替了人工,在最恶劣的风雪环境中守护着列车安全。正是从这台“笨拙”的设备开始,中国道岔融雪技术走上了自主化的道路。
第二代:学会“思考”
针对初代设备的不足,青藏集团从2017年开始启动技术攻关,重点优化硬件、升级传感技术并改进智能控制,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”陆续在格拉段安装并投入使用。
新一代系统的核心元器件是为高原地区量身定制的,能够在-40℃至45℃的温差以及强风沙、缺氧等环境下实现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极端环境中进行的。刘岁意回忆说,他们曾在野外住帐篷和活动板房,长期与野生动物为伴,能看到狼和藏羚羊,这种高原特有的经历也成为了工作的一部分。
更具挑战性的是成千上万次重复的起身和弯腰动作。刘岁意强调,拆除每根轨枕上的旧电箱盒、拧掉固定线缆的U型卡扣等工序都非常耗时。当所有线路被整合到一个分支盒,轨面变得整洁利落后,他感到轻松了许多,因为结构简化使得日常维护工作量减少了一倍以上。
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、系统自主调控以及故障自主预警。
最大的改进在于它学会了“思考”。通过传感器实时采集数据,并结合动态算法,系统能够自动切换间歇加热、应急加热和恒温保温模式,综合能耗降低了25%以上,在融雪效果和节能之间找到了最佳平衡。
张晓忠在“天窗”作业时介绍,当气温低于零下5℃时,系统会自动启动。所有参数都可灵活设置,并且采用动态算法,避免了以往“一通到底”的能源浪费。
记者在距离发热条约30厘米处,能明显感受到脚边的暖意,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,也显著降低了成本。采购成本比进口产品降低了40%,运维成本降低了50%,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”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:“设备在成长,我们也在成长。但有一点始终没变——只要道岔上还可能出现积雪,我们一定会在。”


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