冬季平均氣溫一般在零下15℃到零下30℃左右,大興安嶺以北冬季溫度可達零下40℃,極個別地區可達零下50℃,這給哈齊高鐵帶來了動車組融冰除雪和車體防寒等諸多考驗。
8月17日,中國最北高鐵哈齊高鐵迎來開通運營一周年,正是哈爾濱鐵路局“數字高鐵”等一系列科技保障手段做支撐,保証哈齊高鐵經受了零下40℃的極寒考驗,一年來實現了250公裡時速安全平穩運行22653趟次,運送旅客1251萬人,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台補償踏板結冰,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,保証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科技日報記者。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張強介紹,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,保証動車組的動力供應。”哈爾濱供電段供電技術科科長楊慧亭向科技日報記者介紹說,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,如以上數據超過標准數值時,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”標准設置也頗為“苛刻”。哈爾濱鐵路局調度指揮中心高鐵室副主任余立家介紹:“風速隻要超過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 李麗雲 通訊員 寇衢)