8月3日,宣績(jī)高鐵正在緊鑼密鼓地進(jìn)行試運(yùn)行前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。地處安徽皖南山區(qū)的宣績(jī)高鐵,是長(zhǎng)三角城際軌道交通網(wǎng)中的骨干線路,正線全長(zhǎng)111.6公里,設(shè)計(jì)時(shí)速350公里。
宣績(jī)高鐵的電能來源之一,是牽引供電系統(tǒng),它也為我國(guó)許多高鐵提供動(dòng)力。作為宣績(jī)高鐵主要建設(shè)單位之一,中國(guó)中鐵電氣化局集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱中鐵電氣化局)創(chuàng)新研制出柔性牽引供電系統(tǒng),相關(guān)技術(shù)已被應(yīng)用于北京地鐵大興機(jī)場(chǎng)線。
帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)打造這一供電系統(tǒng)的,是中鐵電氣化局總工程師林云志。近日,他接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪,講述我國(guó)電氣化鐵路創(chuàng)新發(fā)展的故事。
帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)破解穩(wěn)定高效供電難題
記者:當(dāng)前,電氣系統(tǒng)已被廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)、軌道交通等領(lǐng)域。相比其他領(lǐng)域,電氣系統(tǒng)在鐵路的應(yīng)用面臨哪些難題?
林云志:應(yīng)用電氣系統(tǒng)的鐵路,通常被稱為電氣化鐵路。電氣化鐵路沿線配備電氣化設(shè)備,它們?yōu)殡娏疖囂峁╇娔?。建設(shè)電氣化高鐵,主要難題是如何高效、穩(wěn)定地向電力火車輸送電能。
隨著我國(guó)高鐵網(wǎng)絡(luò)不斷擴(kuò)展,電氣化鐵路供電系統(tǒng)面臨越來越復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境,氣候、地理等因素都影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
記者:您和團(tuán)隊(duì)是如何保障穩(wěn)定供電的?
林云志:我和團(tuán)隊(duì)成員主要在兩方面下功夫。在前期鐵路施工方面,我們實(shí)現(xiàn)了智能建造、數(shù)智化施工,研發(fā)出信息化管理平臺(tái),從源頭把控施工質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)電氣化設(shè)備高水平安裝。在牽引供電系統(tǒng)方面,公司聯(lián)合國(guó)內(nèi)知名高校、企業(yè)研制出柔性牽引供電系統(tǒng),解決了接觸網(wǎng)和列車耦合系統(tǒng)穩(wěn)定性、變頻器振蕩抑制等技術(shù)難題,保障電氣化設(shè)備高質(zhì)量運(yùn)行。
記者:什么是牽引供電系統(tǒng)?
林云志:牽引供電系統(tǒng)是指從電力系統(tǒng)或一次供電系統(tǒng)接受電能,通過變壓、變相或換流后,向電力火車提供電能,并完成牽引電能傳輸、配電等功能的系統(tǒng)。
記者:柔性牽引供電系統(tǒng)中的“柔性”是什么意思?
林云志:“柔性”指的是系統(tǒng)靈活可控。此前電氣化鐵路主要采用傳統(tǒng)牽引供電系統(tǒng),電能流向單一。而柔性牽引供電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電能雙向流動(dòng),且安全可控。
記者:能通俗解釋一下柔性牽引供電系統(tǒng)嗎?
林云志:打個(gè)比方來說,柔性牽引供電系統(tǒng)好比京杭大運(yùn)河,它連接海河、黃河、淮河、長(zhǎng)江、錢塘江五大水系。這些江河原本水位有高有低,不能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。利用京杭大運(yùn)河等水利設(shè)施,工作人員可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)上述江河的水量、水位,實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域調(diào)水。水可以從京杭大運(yùn)河流向五大水系,也可以從五大水系流向大運(yùn)河,且水系間借助大運(yùn)河實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。而柔性牽引供電系統(tǒng)是聯(lián)通多個(gè)獨(dú)立供電單元的關(guān)鍵樞紐。
記者:柔性牽引供電系統(tǒng)的應(yīng)用效果如何?
林云志:柔性牽引供電系統(tǒng)顯著提升了設(shè)備的利用率、再生能量的利用率以及系統(tǒng)的可靠性。測(cè)試結(jié)果顯示,應(yīng)用柔性牽引供電系統(tǒng)的電氣化鐵路,全生命周期成本預(yù)計(jì)降低30%。
走出“三位一體”創(chuàng)新路
記者:您已經(jīng)在電氣化鐵路領(lǐng)域耕耘近10年,參與許多國(guó)家重大建設(shè)項(xiàng)目。您在創(chuàng)新過程中有哪些體會(huì)?
林云志:經(jīng)過多年積累,我?guī)ьI(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員走出了一條“理念創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、裝備創(chuàng)新”三位一體的創(chuàng)新路。
其中,“理念”指的是電氣化鐵路的建設(shè)理念。例如,我們總結(jié)全國(guó)10多個(gè)城市軌道交通施工經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)造性提出了“大系統(tǒng)、深集成、專施工、精聯(lián)調(diào)”的建設(shè)理念,并將其應(yīng)用到北京、重慶等城市軌道交通項(xiàng)目。這一理念創(chuàng)新將狹義的施工擴(kuò)展為以“集成—施工—聯(lián)調(diào)”為主要內(nèi)容的廣義施工。
記者:可以分享技術(shù)創(chuàng)新方面的案例嗎?
林云志:近年來,我和團(tuán)隊(duì)成員在電氣化鐵路建設(shè)中創(chuàng)新引入了微電子、自動(dòng)控制、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)處理等技術(shù)。比如,超級(jí)電容是一種物理儲(chǔ)能方式,具有充電速度快、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。我們把它應(yīng)用在中低運(yùn)量的軌道交通建設(shè)項(xiàng)目中,為國(guó)內(nèi)首條現(xiàn)代有軌電車線路——廣東省廣州市海珠線研制了成套充電裝置。利用這一裝置,有軌電車可以在站臺(tái)25秒內(nèi)完成充電。
記者:什么是裝備創(chuàng)新呢?
林云志:裝備創(chuàng)新的目的是,降低一線員工的勞動(dòng)強(qiáng)度,提升工作效率。為此,我們跨行業(yè)、跨學(xué)科開展了技術(shù)創(chuàng)新。比如,我們研制出雙動(dòng)力動(dòng)態(tài)檢測(cè)車。它是一種可以對(duì)電氣化鐵路的軌道、路基、接觸網(wǎng)等進(jìn)行檢測(cè)的先進(jìn)設(shè)備。雙動(dòng)力動(dòng)態(tài)檢測(cè)車就像醫(yī)生一樣,在電力火車運(yùn)行前,對(duì)鐵路設(shè)備進(jìn)行“體檢”,大幅節(jié)省人工檢測(cè)時(shí)間。
在研制雙動(dòng)力動(dòng)態(tài)檢測(cè)車時(shí),我和團(tuán)隊(duì)成員采用了雷達(dá)掃描、圖像識(shí)別、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)。此外,為提高檢測(cè)精度,我們還開發(fā)和優(yōu)化了相關(guān)算法。
記者:在您看來,電氣化鐵路未來的發(fā)展方向是什么?
林云志:為助力實(shí)現(xiàn)我國(guó)提出的“雙碳”目標(biāo),電氣化鐵路除了要滿足更高速度等級(jí)和更高安全性能要求,還需進(jìn)一步節(jié)能降耗。未來,我們要研制出適應(yīng)更高時(shí)速、更節(jié)能高鐵的牽引供電系統(tǒng)技術(shù)及裝備,這是行業(yè)未來的發(fā)展方向。
記者:瞄準(zhǔn)這一方向,您和團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了哪些布局?
林云志:目前,我們正開展柔性牽引供電系統(tǒng)裝備產(chǎn)業(yè)化成套技術(shù)研究,主要包括電力電子端口變壓器、能量路由器等關(guān)鍵產(chǎn)品研制和國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)等,旨在進(jìn)一步降低設(shè)備能耗。同時(shí),針對(duì)鐵路高效運(yùn)維,我們?cè)谘兄浦悄芑\(yùn)維裝備相關(guān)技術(shù),以提升數(shù)字化、智能化運(yùn)維水平。
站上“大舞臺(tái)”才能“唱大戲”
記者:您當(dāng)初為何選擇電氣化鐵路行業(yè)?
林云志:我和電氣化鐵路結(jié)緣,屬于誤打誤撞。我上學(xué)時(shí)學(xué)的不是這個(gè)專業(yè),找工作時(shí)偶然進(jìn)入了中鐵電氣化局。
不過,我覺得自己很幸運(yùn)。過去10年,是中國(guó)軌道交通行業(yè)發(fā)展的黃金期,我參與了很多國(guó)家重大工程。我有幸站上了“大舞臺(tái)”,才可能“唱大戲”。
記者:作為中國(guó)電氣化鐵路建設(shè)的主力軍,中鐵電氣化局是如何打造人才隊(duì)伍的?
林云志:中鐵電氣化局堅(jiān)持把優(yōu)秀科技人才培養(yǎng)與重點(diǎn)工程建設(shè)、重大創(chuàng)新平臺(tái)搭建等結(jié)合起來,在工程實(shí)踐中鍛煉技術(shù)團(tuán)隊(duì),促進(jìn)團(tuán)隊(duì)成員的協(xié)作與知識(shí)共享,完善人才評(píng)價(jià)體系,拓寬人才晉升通道。在公司重大科技任務(wù)、重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目中,40歲以下青年人才擔(dān)任項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和骨干的比例不低于50%。
通過這些舉措,公司打造了一支高水平的人才隊(duì)伍,為企業(yè)科技創(chuàng)新和我國(guó)電氣化鐵路技術(shù)發(fā)展提供了有力支撐。目前,公司技術(shù)研發(fā)人才數(shù)量為300人,其中青年人才占比超60%。
記者:在培養(yǎng)青年人才方面,您有哪些心得?
林云志:我會(huì)有意識(shí)地給青年人才提供鍛煉機(jī)會(huì),讓他們挑大梁。舉例來說,在北京地鐵15號(hào)線建設(shè)項(xiàng)目中,我讓當(dāng)時(shí)剛畢業(yè)不久的團(tuán)隊(duì)成員羅金擔(dān)任項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人,給他提供相應(yīng)支持,幫助他順利完成任務(wù)。如今,經(jīng)過多次項(xiàng)目歷練,他已經(jīng)成為三級(jí)公司科技創(chuàng)新部部長(zhǎng)了。
同時(shí),我會(huì)制定一些青年人才培訓(xùn)、獎(jiǎng)勵(lì)等制度,把項(xiàng)目經(jīng)歷、科技創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化等作為職稱評(píng)審、職務(wù)晉升的重要考核內(nèi)容,支持和鼓勵(lì)他們從事研發(fā)工作。
記者:您是如何讓這些青年人才迅速成長(zhǎng)的?
林云志:我覺得,要想培養(yǎng)好青年人,首先要走近他們,和他們沒有距離。我平時(shí)會(huì)主動(dòng)找年輕人聊天,了解他們的想法。同時(shí),我會(huì)把自己積累的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)分享給年輕人,讓他們少走彎路。
目前,我們團(tuán)隊(duì)有30人,年輕人是絕對(duì)的主力。未來,團(tuán)隊(duì)規(guī)模還將進(jìn)一步擴(kuò)大。
記者:您認(rèn)為電氣化鐵路人才需要具備哪些品質(zhì)?
林云志:我認(rèn)為,電氣化鐵路人才需具有甘于奉獻(xiàn)、不斷學(xué)習(xí)、善于合作的品質(zhì)。他們要對(duì)自己的工作保持熱愛和高度的責(zé)任感。同時(shí),現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展迅速,新技術(shù)、新理念層出不窮,他們還需具備快速學(xué)習(xí)和適應(yīng)新環(huán)境的能力,不斷提升自己的綜合素質(zhì)和競(jìng)爭(zhēng)力。除此之外,他們還需具備良好的溝通和協(xié)作能力,能夠與團(tuán)隊(duì)成員和上下級(jí)建立良好的合作關(guān)系,共同完成任務(wù)。
記者手記
接受記者采訪時(shí),林云志剛從項(xiàng)目工地回來。他戴的金屬半框眼鏡上,蒙了一層薄薄的灰。2015年清華大學(xué)研究生畢業(yè)典禮上,林云志作為優(yōu)秀校友受邀致辭時(shí),戴的也是一副金屬半框眼鏡。
畢業(yè)至今,林云志配了很多副此款式的眼鏡,有的眼鏡“犧牲”在項(xiàng)目工地,有的“倒”在實(shí)驗(yàn)室……這些眼鏡是陪林云志摸爬滾打、沖鋒陷陣的“兄弟”。他說,自己沒有太多時(shí)間琢磨眼鏡款式,“都配一樣的省事”。
但在技術(shù)創(chuàng)新上,林云志挖空心思。他曾買來示波器、數(shù)字電路控制盤等電子儀器,用它們解決項(xiàng)目難題。后來,項(xiàng)目不需要這些儀器了,林云志就用它們鍛煉自己的動(dòng)手能力。林云志因此在單位喜提“林瘋狂”的綽號(hào)。
林云志是北京地鐵15號(hào)線項(xiàng)目總工程師。為了趕工期,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員加班加點(diǎn)、輪班工作。當(dāng)時(shí)正值盛夏時(shí)節(jié),地鐵隧道里十分悶熱,蚊蟲亂飛。他和同事每天在隧道里工作十幾個(gè)小時(shí),累了就找地方打個(gè)盹,餓了就吃個(gè)盒飯。
有一次,林云志和團(tuán)隊(duì)成員蹲在工地上吃盒飯,只聽路人說:“這些人吃飯只能蹲著,連個(gè)椅子都沒有?!绷衷浦韭牶蟮灰恍?。
他覺得,苦和累是最不值一提的,“哪有不累的鐵路人”。林云志說,他能夠有幸參與國(guó)家軌道交通建設(shè),在其中貢獻(xiàn)自己的力量,已經(jīng)非常幸運(yùn)。
“最讓我興奮的,就是聽到中國(guó)火車又提速了。聽到這類消息,我就覺得渾身是勁?!绷衷浦菊f,公司內(nèi)部有一句話是“有激情、在狀態(tài)”。鐵路人永遠(yuǎn)不能丟的,就是投身國(guó)家建設(shè)的激情與實(shí)現(xiàn)更快速度的決心。
(科技日?qǐng)?bào)實(shí)習(xí)記者 于紫月 記者 矯陽)