青藏铁路上的“暖宝宝”,学名道岔融雪系统,已在高原地区可靠运行了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多项实验,包括极寒、大风和缺氧条件,为世界级高原铁路积累了道岔防冻的经验。随着青藏铁路全线投入使用,道岔融雪系统也正式启用,填补了我国在高原铁路道岔融雪技术上的自主化空白,打破了国外的技术垄断。
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设备,标志着我国在这一技术领域实现了从跟随到全球领先的历史性飞跃。
道岔上的“保温器”
拉萨基础设施段安多信号工区的一首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。”
这套设备通过将电能转化为热能,由布置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。道岔被形象地比喻为列车的“方向盘”,其核心部件尖轨通过精准转换引导列车实现变道、交会等操作。
安多信号工区工长张晓忠解释说,尖轨与固定钢轨的间隙极小,一旦被积雪或冰碴卡住,尖轨就无法顺利“转动”,如同“方向盘被冻死”,可能导致列车无法按计划通过,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,平均海拔超过4000米,穿越唐古拉山垭口,其中550公里位于多年冻土区。张晓忠提到,该地区大部分时间处于寒冷状态,尤其从每年9月到次年6月,暴雪频发。在恶劣的大风和高寒环境下,道岔融雪系统如同一个“贴身暖炉”,为安全运行提供了保障。
吉林省金仑科技有限公司的工作人员赵云超表示,20多年的高原运行经验为设备的本土化改良、国产化升级和智能化迭代积累了宝贵的数据和经验。张晓忠补充说,青藏铁路通车20年来,从未因道岔积雪结冰或融雪设备故障导致运输中断,该系统经受住了极限考验,是可靠的保障。
第一代:起步阶段的“笨拙”
早期版本的“暖宝宝”功能相对简单。其电加热元件完全依赖进口,操作也需手动进行。加热条持续加热,不具备自动断电或智能感应功能。
这意味着信号工需要提前预测天气,在可能下雪时手动合闸启动加热,并在雪停后再次到现场确认冰雪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,使得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,对早期设备抢修的艰辛记忆犹新。他曾经历过一次无人站道岔融雪设备突发故障的抢修,在暴雪中,他们需要在一个小时内抵达现场。由于初代设备线路排布复杂,故障排查只能依靠人工逐段梳理。在严格的作业时间限制下,他们不得不脱下手套,在冰冷的杂乱线路中摸索。张晓忠也回忆说,早年设备智能化程度不高,主要依靠“人海战术”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指出,在高海拔地区人工除雪效率低下,风雪很快会填平铲过的痕迹,融化的雪水也会迅速结冰。他认为,初代设备最宝贵的价值在于用技术在严酷的风雪环境中为人工除雪提供了替代方案。正是从这款“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:具备“思考”能力的升级
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、升级传感系统并改进智能控制,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%国产化,新一代智能化“暖宝宝”开始在格拉段逐步投入使用。其核心元器件均为高原定制,可在-40℃至45℃的温差、以及强风沙缺氧环境下连续24小时作业,能够全面适应冻土区各类道岔的工况。
设备的更换工作在极端环境下进行。刘岁意回忆说,他们曾在野外住帐篷和活动板房,与野生动物为邻,看到了狼和藏羚羊。更换设备最耗时的是拆除旧电箱盒和拧掉固定线缆的U型卡扣。当所有线路被整合进单个分支盒,轨面变得整洁有序后,他感到日常养护工作变得轻松了许多。
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化运维体系,实现了设备的自主感知、系统自主调控和故障自主预警。
最显著的改变是系统具备了“思考”能力。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,在融雪效果和节能之间取得了平衡。张晓忠介绍说,系统在气温低于零下5℃时自动启动,参数可灵活设置,动态算法的应用避免了以往不必要的耗电。
记者在距离发热条约30厘米处能明显感受到暖意,这体现了科技在雪域高原上带来的温暖。智能化不仅大幅提升了效率,还降低了成本,采购成本较进口产品降低了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”运维奠定了基础,但“无人”不代表“无人值守”。每一组安全通过的道岔背后,都有一位时刻准备出发的信号工。张晓忠表示:“设备在成长,我们也在成长。但有一点始终不变——只要道岔上还可能有雪,我们就一定在。”

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