極寒塞北迎來高鐵時代
2012年12月1日,我國首趟高寒高鐵哈大高鐵順利開通運營,我省接入第一條高速鐵路。但對於龍江而言,這一段「偏南」的高鐵,仍然無法代表極寒凍土的龍江走進高鐵時代。在冬季最低氣溫零下30攝氏度的龍江腹地,線路安全、融冰除雪、車體防寒成為高鐵發展的門檻,龍江大地成了「高鐵禁區」。
2015年8月17日,被稱為中國最北高寒高鐵的哈齊高鐵,以250公裡時速飛馳在龍江大地。兩年來,哈爾濱鐵路局以「數字高鐵」等一系列科技保障手段做支撐,保證哈齊高鐵經受了零下30℃的極寒考驗,安全平穩運行1400萬公裡,運送旅客近2700萬人次,為我國高寒高速鐵路運營積累了寶貴經驗。
融冰除雪智能監控
為提升動車組耐寒能力,負責哈齊高鐵動車組檢修任務的哈爾濱動車段成立了轉向架、制動、電氣、給水、車內五大系統攻關小組,對運營的CRH5A型動車組的車體零件、密封膠條、制動系統等19個重點項目進行防寒改造。針對動車組車門和站臺補償踏板結冰,電水爐上水管凍結等問題,攻關組改裝排水孔,增加伴熱線,更換車體密封膠條,保證動車組可以適應零下40℃的極寒環境。
「每趟動車組運行途中都接受高清拍照『體檢』,監測動車組在冰雪線路上的運行狀態。」哈爾濱動車段技術科副科長黃磊告訴記者。融冰除雪是高鐵冬季運行最大的挑戰,鐵路部門在臨近車站的軌道旁安裝了TEDS(動車組運行故障圖像監測系統),高速攝像頭和圖像識別技術自動採集並分析途經的動車組走行部,動態跟蹤動車組運行狀態,綜合統計分析極寒天氣造成的轉向架、制動和輔助等系統問題的運行數據,根據拍攝的動車組運行圖片,分析車底積雪結冰狀態,適時啟動融冰除雪分級處置預案,確保動車組運行安全。
設備數據「雲端」分析
哈齊高鐵冬季全線運行在高寒地帶,冬夏鋼軌溫差高達100℃,極寒天氣下,高鐵線路容易發生軌距變化和裂折,動車組受電弓和接觸網也因熱脹冷縮產生零部件鬆動、電壓不穩等問題,容易造成斷電停車。
哈爾濱鐵路局充分運用「大數據」綜合分析高鐵線路設備變化,每天由專人採集設備數據並上傳至「雲端」進行統計分析,自動形成「高鐵每公裡超限數量柱狀圖」「不同車體超限數量柱狀圖」及「綜合折線圖」,再通過「數據流」發送至維修人員手機中,讓檢修項點一目了然。
大慶工務段高鐵車間主任陳德龍介紹,哈齊高鐵啟用「實時監控系統」,利用高速攝像頭對哈齊高鐵線路扣件、立螺栓等設備登記造冊,逐一篩查,在極寒冰雪天氣下,使用抗高寒數字檢查儀現場採集分析數據,通過聲波、紅外線等探傷手段,能夠快速測算設備數值,有效提高了極寒天氣下檢修作業效率。
「每天清晨首發動車組開車前,高鐵綜合檢測車都要進行全線『試跑』,我們在車上安裝6C檢測系統,能自動檢測動車組受電弓和接觸網的性能狀態,保證動車組的動力供應。」哈爾濱供電段供電技術科科長楊慧亭介紹說,6C檢測系統能每秒拍攝17張照片,觀察接觸網零配件積雪結冰情況,有無鬆動、缺失、破損,再通過系統監測、綜合診斷、數據存儲、視頻顯示和數據通信,及時發現處理數據中所存在的問題。
風雪險情超前預警
哈齊高鐵在冬季運營中,要隨時接受極寒天氣和大風雪的挑戰,哈爾濱鐵路局採用「自然災害及異物監測系統」進行風雪災情預警,在哈齊高鐵沿線設置了79個監測站,安裝有傳感器,用通風口、量雨器和紅外線掃描判斷當時的風速、雨量和積雪厚度,如以上數據超過標準數值時,調度人員可及時向動車組發布限速、停車命令,讓動車組在險情前「止步」。
哈齊高鐵動車組的制動距離約3200米,所以傳感器的「觸危」標準設置也頗為「苛刻」。哈爾濱鐵路局調度指揮中心高鐵室副主任餘立家介紹:「風速只要超過20米每秒或是無砟軌道上降雪量超過50毫米,動車組就降速至160公裡每小時;高鐵線路上方公路橋如果有異物掉落,會觸動異物侵限傳感器,自動向臨近動車組發布停車指令,確保高鐵冬季運行安全。」(記者 狄婕)