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“云”端上“拼”出来的智能装备——中国铁建电气化局三公司研制我国首款接触网智能装备侧记

更新时间:2021-01-25 11:33:14点击次数:4738次字号:T|T

2020年7月15日,京雄城际铁路河北段施工现场,中铁建电气化局三公司技术人员运用智能操作系统指挥智能化运送平台推送腕臂。(郑传海摄)

2020年12月27日,星期天,对于千年大计雄安新区和铁路建设者来说,是一个永远难以忘记的日子。就在这一天,连接北京与雄安新区的京雄城际铁路全线正式通车。

京雄城际铁路全线正式通车的消息传来,中国铁建电气化局三公司一向沉稳的接触网三型智能装备专业研发团队负责人周鹏林再也坐不住了,他首先想到的是河南郑州中船重工海为高科公司的20多位“战友”,与他们分享京雄城际铁路全线通车的喜讯。在近一年的时间里,这20多位“战友”与周鹏林他们一起,在“云”端上下并肩战斗,快速研发生产出了我国第一款电气化铁路接触网三型装备,包括支柱组立装备、腕臂安装装备和参数检测及吊弦标定智能装备。

2020年7月15日,中国铁建电气化局三公司京雄城际铁路吊弦、腕臂智能化预配中心,智能化腕臂预配系统正在加固紧固件。(曹筱璐摄)

“从2019年12月17日到2020年9月3日,接触网智能装备在雄安站‘接受’国铁集团有关领导和专家团队的‘检阅’,再到今天京雄城际铁路全线开通,一年多的时间里,联合研发团队不但面对着巨大压力,还有新冠肺炎疫情带来的影响,更多的则是现场试验和投入使用过程中的紧张。”中国铁建电气化局三公司研发小组成员刘春雨说。

2018年,中国铁建电气化局三公司接受京雄城际铁路“四电”工程施工任务时,首先想到的是如何把国铁集团提出的“精品、智能、绿色、人文”建设理念落实到施工中去。在中国铁建电气化局集团大力支持下,2019年12月初,他们首先成立了接触网三型智能装备研发领导小组和专业研发团队,工程部副部长刘春雨和物资设备部副部长翟加友主动请缨,担负起专业研发团队技术和装备领队的重任。

就在他们紧锣密鼓地与中船重工河南郑州海为公司、国铁集团湖北襄阳金鹰重工,以及中国铁建电气化局陕西西安制品公司等单位研究设计、技术等方案的时候,新冠肺炎疫情突然暴发了。

疫情袭来,是按下“暂停键”,还是坚持继续走下去?

“疫情再重,挡不住我们坚定的信念;困难再大,挡不住我们前进的脚步。”在中国铁建电气化局三公司召开的专题研讨会上,党委书记、董事长陈宪祖信心坚定地说,既然我们决定承担研发接触网三型智能装备的艰巨任务,就要义无反顾地做下去。疫情阻隔了我们与合作单位面对面的沟通与交流,却无法阻断与他们借助云端平台,在线上沟通交流。

2020年7月15日,中国铁建电气化局三公司京雄城际铁路吊弦、腕臂智能预配中心,质监人员在抽查智能预配吊弦情况。(郑传海摄)

从公司本部研发领导小组到项目现场专业研发团队,大家只有一个目标,即便是遇到再大的困难,也要千方百计地想办法,如期攻克研制接触网三型智能装备研发的重重难关。

面对疫情带来的不利影响,研发团队充分利用网络工具,跨越时空和距离,与最后达成合作协议的海为公司和金鹰重工联合攻关。

关键时刻,平时用来内部交流的钉钉和企业微信等网络工具,成了联合研发团队协同办公的互动平台。在无法面对面集中研讨攻关的情况下,通过远程协同的方式,确保了每个关键环节和总体设计方案如期推进。

2020年7月15日,中铁建电气化局三公司京雄城际铁路技术人员在河北段,运用智能操作系统指挥智能化运送平台推送腕臂。(郑传海摄)

纸上得来终觉浅,欲知效果得实践。虽然说接触网支柱组立智能装备、腕臂安装智能装备和接触网参数检测及吊弦标定智能装备通过云端反复论证,最终把各项技术细节都确定下来了,但是刘春雨和翟家友他们仍然不放心,在场内试验条件未考虑到的地方,如桥栏杆已施工地段支柱组立作业方式发生改变,由田野侧向支柱基础侧组立改为由线路侧向支柱侧组立;轨面高度到基础面高度与当时设计要求不一致,需要重新调试程序测试精度,需要调试视觉引导系统;疫情期间,包括部分从国外进口的高精度零配件出现供货困难,京雄城际铁路现场高架桥复杂的作业环境和还在与其他施工单位交叉作业给智能装备现场调试带来的干扰等难题,是生产装配工厂难以模拟的,以及原设计要求并不能完全满足现场安全作业的要求等问题,刘春雨担心手机电池储存的电量无法满足与海为公司云端联系的需要会误了大事,干脆在网上订购了几块手机电池,充满电后,每天随身带着,方便随时更换。自从研发接触网三型智能装备项目开始,刘春雨就忘记了每天保持与家人联系的“规矩”,半个月也不与家里联系一次。家人担心他的身体情况,与他视频连线或打电话,他的手机总是占线。后来,把电话打给同事才得知,他每天为接触网三型智能装备研发忙得团团转。

2020年9月3日,国铁集团王同军副总经理带领接触网三型智能装备调研组专家来到京雄城际雄安站,现场观摩接触网立柱组立智能装备作业情况。(曹筱璐摄)

随着疫情得到有效的控制,接触网三型智能装备也初步研制完成,研发进入到反复试验调试阶段。这时,物资设备部副部长翟家友索性把办公场所从施工现场“搬”到车上,在湖北襄阳与河南郑州等地多家工厂间来回奔波。由于受疫情影响,在外出差去饭店吃饭不方便,他就索性买了几箱方便面,在装备车上吃住。

2020年六七月的河北保定和廊坊,干旱无雨,骄阳似火。骄阳晒在由高架桥托起的一路向南延伸的铁路无砟轨道上,使得工地的温度明显高出四五摄氏度,太阳晒在脸上,更是火辣辣的。负责数据收集和现场技术协调的技术员何帅,与海为公司派出的技术人员徐鹏程等人一起,天天奔波在工地现场。有时候,需要一遍又一遍地爬在滚烫的钢轨上,查看试验尺寸和定位,一天下来,光是矿泉水,一个人就要喝十来瓶,轮到吃饭的时候,却又吃啥也没有味儿。几个月下来,两个小伙被晒黑得让人都不敢认了,有人干脆叫他们“黑炭”。

......

在研制双方共同努力下,接触网三型智能装备顺利在北京大兴机场站至雄安站的河北段建设中投入使用。与传统方法相比,使用接触网支柱组立智能装备,精度提高了5倍,人工减少了66%,工效提高了2倍;接触网腕臂安装智能装备,通过机械臂控制、视觉引导等技术,从人工高空分步骤安装作业,变为智能化一步到位安装,工效提高了3倍,人工减少了33%;接触网参数检测及吊弦标定智能装备,通过激光和图像融合检测等技术,实现行走状态下对吊弦安装位置精确标定和接触线高度、拉出值等参数精确测量。与传统方法相比,精度提高了10倍,工效提高了16倍,人工减少了33%。中国铁建电气化局京雄城际铁路项目部建设者仅用了75天,就顺利完成了管段内236条公里接触网架设和调整任务,使国内外同行普遍觉得“不敢想”“不可能”的事情变成了现实。

由中国铁建电气化局三公司主导,联合海为公司和金鹰重工等科研企业共同研制的接触网三型智能装备在京雄城际铁路成功投入使用,不仅填补了我国电气化铁路接触网安装作业智能化的空白,而且使我国电气化铁路接触网智能化施工迈入了世界先进行列,为中国高铁这张亮丽“名牌”更好地面向国际市场参与竞争,注入了新的“硬核”力量。

党的十九届五中全会闭幕不久,中国科学院和中国工程院14名院士来到京雄城际铁路雄安站调研考察时,目睹了由中铁建电气化局三公司主导研发的接触网三型智能装备现场演示和施工现场作业实景视频后,信心满满地表示:“我们已经取得重要科研成果,将来完全有信心引领世界智能高铁的发展。”

“作为我国电气化铁路建设的骨干企业,我们就是要认真贯彻落实党的十九届五中全会精神,强化企业创新主体地位,围绕交通强国,智能建造高速铁路,紧紧抓住我国超大规模市场优势和内需潜力,为做优我国高铁品牌,积极参与全球竞争,作出新的更多更大的探索和贡献。”中国铁建电气化局三公司董事长陈宪祖说。

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