春运,承载着亿万家庭的团圆期盼,也对铁路运输的安全、畅通、高效提出了最高标准的考验。牵引供电系统作为高铁的“生命线”,其稳定运行直接关系到春运路网的顺畅衔接与旅客的平安出行。近年来,我国轨道交通领域诞生的智能牵引供电系统、中国标准接触网、接触网智能自轮运维装备等一系列自主创新成果,正以科技之力为春运保驾护航。近日,我们有幸专访到中国铁设副总工程师、智能牵引供电系统负责人邓洪,深入探寻这些“智慧利器”如何守护春运归途,解读技术创新背后的民生温度与行业担当。

为高铁装上“智慧心脏”——解码智能牵引供电如何护航春运归途
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为高铁装上“智慧心脏”——解码智能牵引供电如何护航春运归途

破题:为高铁“生命线”打通“任督二脉”

牵引供电系统由牵引变电所、牵引网及其他辅助供电组成,是高铁的动力来源。如同人体的心脏与血管,它的每一次搏动,都关系着列车的飞驰与旅客的安全。

“我们的研发初衷,是为了克服传统牵引供电系统在可靠性、效率及智能化水平上的瓶颈。”负责人邓洪开门见山。传统系统存在三大痛点:信息孤岛——设备各自孤立,协同性差;“万国牌”困局——零部件参数不统一,设计运维极为不便;高危低效——人工巡检劳动强度大,且受天窗时间限制。

针对这些痛点,研发团队开启了一场全流程智能化升级的攻坚战,目标明确:让中国高铁在规模领先的基础上,实现技术领先、质量领先、效益领先,最终为旅客带来更安全、更准点、更舒适的出行体验。

突破:三大核心技术重塑供电格局

智能牵引供电系统:故障恢复时间缩短97%

核心突破是构建了智能牵引供电系统架构和理论体系。通过智能化手段,牵引变电所可基本实现无人化。在性能上,系统故障范围缩小50%,恢复供电时间缩短97%,天窗有效作业时间增加150%。

这意味着,当春运期间突发供电故障,系统能以“眨眼之间”的速度恢复供电,将影响降到最低。

中国标准接触网:零部件减少30%,寿命提高200%

通过“三统一提高”研发理念——统一参数、统一结构形式、统一材质标准,全面提高服役性能,团队突破了国外接触网的“卡脖子”技术。成果令人瞩目:零部件数量减少30%,使用寿命提高200%以上,弓网受流质量提升80%以上。

曾经困扰行业的“万国牌”局面,被一套统一的中国标准彻底终结。

接触网智能自轮运维装备:80%日常作业实现自主化

核心突破是完成了从人工检修到 “检测-评估-维修”一体化运维作业的变革式跨越。研发的自轮运维装备能够辅助工作人员完成80%以上的日常运维作业,彻底摆脱高空作业对人力的依赖,让运维工作从高危低效转向安全高效。

“过去工人要在夜间天窗期攀爬接触网,现在机器人替我们上去了。”负责人邓洪说。

实效:在京张、汕汕、广湛高铁上接受检验

这些技术已在京张高铁、汕汕高铁、广湛高铁等多条线路应用,实际运营中成效显著:

安全保障全面升级。 中国标准接触网的应用让弓网受流性能比传统接触网提升了27%,零部件种类大幅减少,设备故障率明显下降,即便在沿海强风、高寒等复杂环境中也能稳定运行。

人力依赖大幅降低。 运维人员借助远程视频监控与少量周期性巡检,即可完成牵引变电所的运维巡视工作,真正实现无人值班、无人值守。接触网智能自轮运维车组实现机器人自主维修作业,无需人工攀爬。

成本控制成效突出。 人工倒闸工作量减少92%、倒闸时间节省69%;接触网零部件材料利用率从85%提升至98%,大幅节约全寿命周期成本。这些技术突破更带动形成百亿级战略性新兴产业,为产业升级注入强劲动力。

站位:国际领先的五重核心优势

我国高铁智能牵引供电相关技术目前已处于国际领先水平,核心竞争优势体现在五个方面:

标准体系首创突破。 建立智能牵引供电系统技术理论体系和全系统自律运行机制,在高铁牵引供电系统智能化领域实现国际首创性突破,填补行业技术空白。

核心装备性能领先。 智能高压设备、广域保护测控系统等成套装备具备测量数字化、控制网络化、状态可视化特征,精度和效率远超国际同类产品。

技术升级持续迭代。 在保障安全可靠前提下,向检测监测、数字孪生等方向深入发展,材料和结构持续突破。

应用场景多元适配。 我国高铁线路遍布高寒、高原、沿海及山区,这些技术在不同场景的验证应用中展现出极强的适配性与生命力。

产学研用深度融合。 形成了“企业主导、高校支撑、产学研用深度融合”的研发模式,打造了智能牵引供电系统建维一体化的完整产业链条。

协同:打破壁垒,集众智而成大事

这些技术能快速落地,核心在于打破了高校、科研机构、设备厂家、设计和运营单位各自为战的局面,快速实现技术从理论到装备、从研发到应用的转化。

这种合作模式带来的关键助力,体现在三个层面:

组织层面,牵头统筹组建攻关团队,各单位的优势资源围绕核心攻关方向实现精准整合,实现了从理论到核心装备的全流程快速突破。

协同层面,根据高寒、沿海等复杂环境,优化中国标准接触网的零部件材质与结构,提升其环境适配性,确保技术在实际应用中贴近现场需求。

产业层面,围绕中国标准接触网形成了标准化零部件的规模化生产产业链,围绕接触网智能自轮运维装备形成了运维机器人产业链,不仅让技术实现了规模化工程应用,更推动其形成了新兴产业。

展望:让每一公里铁路都装上“智慧心脏

未来的规划清晰而坚定:把技术铺得更开,把技术做得更精,把适用范围扩得更广。

推广应用上,优先覆盖在建和规划中的高铁线路,对既有高铁进行智能化改造,实现全国高铁的智能化全覆盖。

迭代升级上,聚焦“更智能、更可靠、更绿色”持续突破。深化人工智能与数字孪生技术应用,推动牵引供电系统实现 “故障预测+主动防护” ,中国标准接触网关键零部件寿命再提升,接触网智能自轮运维装备具备更多场景自主维修作业能力。

场景拓展上,将向城轨、普速铁路等轨道交通领域延伸。城轨客流大、运营时间长,对供电稳定性和运维效率要求极高;普速铁路里程长,过去全靠人工运维,成本高、效率低。这些技术的引入,将让整个轨道交通都实现智能化升级。

使命:从“中国制造”到“中国标准”

这些自主创新技术,早已超越单纯的工程技术突破,成为支撑轨道交通行业高质量发展、服务国家战略的核心力量。

对轨道交通行业而言,它们树立了 “自主标准+智能升级” 的发展标杆,打破了国外在牵引供电、接触网等核心领域的技术与标准垄断,构建起全链条自主知识产权体系,让行业发展转向自主引领。

对国家“走出去”战略而言,它们让中国高铁拥有了 “全套自主的智能化解决方案” 。从供电到运维,全套都是自己的,能打包输出,比国外技术更适配不同国家的地理环境和运营需求。中国技术标准正在成为国际参考,让世界看到:中国高铁不仅建得好,还管得好、技术硬。

春运的每一趟平安抵达,都离不开技术创新的坚实支撑。智能牵引供电系统的快速响应、中国标准接触网的稳定可靠、接触网智能自轮运维车组的全自主检修,让高铁在春运高强度运营中始终保持 “健康状态” ,为亿万旅客的团圆之路筑牢了安全屏障。

从破解传统运维痛点到构建智能保障体系,这些技术成果不仅彰显了中国高铁的创新实力,更饱含着以科技服务民生的初心。展望未来,随着技术的持续迭代与广泛推广,这些“智慧利器”将在每一个春运乃至日常运营中发挥更大作用,让铁路出行更安全、更高效、更温暖,为交通强国建设注入源源不断的民生动力与科技活力。