8月3日，宣績高鐵正在緊鑼密鼓地進行試運行前的各項準備工作。地處安徽皖南山區(qū)的宣績高鐵，是長三角城際軌道交通網(wǎng)中的骨干線路，正線全長111.6公里，設(shè)計時速350公里。
宣績高鐵的電能來源之一，是牽引供電系統(tǒng)，它也為我國許多高鐵提供動力。作為宣績高鐵主要建設(shè)單位之一，中國中鐵電氣化局集團有限公司（以下簡稱中鐵電氣化局）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場線。
帶領(lǐng)團隊打造這一供電系統(tǒng)的，是中鐵電氣化局總工程師林云志。近日，他接受科技日報記者采訪，講述我國電氣化鐵路創(chuàng)新發(fā)展的故事。
帶領(lǐng)團隊破解穩(wěn)定高效供電難題
記者：當前，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。
隨著我國高鐵網(wǎng)絡(luò)不斷擴展，電氣化鐵路供電系統(tǒng)面臨越來越復(fù)雜的運行環(huán)境，氣候、地理等因素都影響著系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
記者：您和團隊是如何保障穩(wěn)定供電的？
林云志：我和團隊成員主要在兩方面下功夫。在前期鐵路施工方面，我們實現(xiàn)了智能建造、數(shù)智化施工，研發(fā)出信息化管理平臺，從源頭把控施工質(zhì)量，實現(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，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：打個比方來說，柔性牽引供電系統(tǒng)好比京杭大運河，它連接海河、黃河、淮河、長江、錢塘江五大水系。這些江河原本水位有高有低，不能實現(xiàn)互聯(lián)互通。利用京杭大運河等水利設(shè)施，工作人員可以根據(jù)實際需求調(diào)節(jié)上述江河的水量、水位，實現(xiàn)跨區(qū)域調(diào)水。水可以從京杭大運河流向五大水系，也可以從五大水系流向大運河，且水系間借助大運河實現(xiàn)互聯(lián)互通。而柔性牽引供電系統(tǒng)是聯(lián)通多個獨立供電單元的關(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，參與許多國家重大建設(shè)項目。您在創(chuàng)新過程中有哪些體會？
林云志：經(jīng)過多年積累，我?guī)ьI(lǐng)團隊成員走出了一條“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10多個城市軌道交通施工經(jīng)驗，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目。這一理念創(chuàng)新將狹義的施工擴展為以“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，我和團隊成員在電氣化鐵路建設(shè)中創(chuàng)新引入了微電子、自動控制、模式識別、數(shù)據(jù)處理等技術(shù)。比如，超級電容是一種物理儲能方式，具有充電速度快、使用壽命長等優(yōu)勢。我們把它應(yīng)用在中低運量的軌道交通建設(shè)項目中，為國內(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強度，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，我們研制出雙動力動態(tài)檢測車。它是一種可以對電氣化鐵路的軌道、路基、接觸網(wǎng)等進行檢測的先進設(shè)備。雙動力動態(tài)檢測車就像醫(yī)生一樣，在電力火車運行前，對鐵路設(shè)備進行“體檢”，大幅節(jié)省人工檢測時間。
在研制雙動力動態(tài)檢測車時，我和團隊成員采用了雷達掃描、圖像識別、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)。此外，為提高檢測精度，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：為助力實現(xiàn)我國提出的“雙碳”目標，電氣化鐵路除了要滿足更高速度等級和更高安全性能要求，還需進一步節(jié)能降耗。未來，我們要研制出適應(yīng)更高時速、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：瞄準這一方向，您和團隊進行了哪些布局？
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)品研制和國產(chǎn)化生產(chǎn)等，旨在進一步降低設(shè)備能耗。同時，針對鐵路高效運維，我們在研制智能化運維裝備相關(guān)技術(shù)，以提升數(shù)字化、智能化運維水平。
站上“大舞臺”才能“唱大戲”
記者：您當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)時學(xué)的不是這個專業(yè)，找工作時偶然進入了中鐵電氣化局。
不過，我覺得自己很幸運。過去10年，是中國軌道交通行業(yè)發(fā)展的黃金期，我參與了很多國家重大工程。我有幸站上了“大舞臺”，才可能“唱大戲”。
記者：作為中國電氣化鐵路建設(shè)的主力軍，中鐵電氣化局是如何打造人才隊伍的？
林云志：中鐵電氣化局堅持把優(yōu)秀科技人才培養(yǎng)與重點工程建設(shè)、重大創(chuàng)新平臺搭建等結(jié)合起來，在工程實踐中鍛煉技術(shù)團隊，促進團隊成員的協(xié)作與知識共享，完善人才評價體系，拓寬人才晉升通道。在公司重大科技任務(wù)、重點工程建設(shè)項目中，40歲以下青年人才擔任項目負責(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伍，為企業(yè)科技創(chuàng)新和我國電氣化鐵路技術(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：我會有意識地給青年人才提供鍛煉機會，讓他們挑大梁。舉例來說，在北京地鐵15號線建設(shè)項目中，我讓當時剛畢業(yè)不久的團隊成員羅金擔任項目技術(shù)負責(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)過多次項目歷練，他已經(jīng)成為三級公司科技創(chuàng)新部部長了。
同時，我會制定一些青年人才培訓(xùn)、獎勵等制度，把項目經(jīng)歷、科技創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化等作為職稱評審、職務(wù)晉升的重要考核內(nèi)容，支持和鼓勵他們從事研發(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。我平時會主動找年輕人聊天，了解他們的想法。同時，我會把自己積累的經(jīng)驗和教訓(xùn)分享給年輕人，讓他們少走彎路。
目前，我們團隊有30人，年輕人是絕對的主力。未來，團隊規(guī)模還將進一步擴大。
記者：您認為電氣化鐵路人才需要具備哪些品質(zhì)？
林云志：我認為，電氣化鐵路人才需具有甘于奉獻、不斷學(xué)習(xí)、善于合作的品質(zhì)。他們要對自己的工作保持熱愛和高度的責(zé)任感。同時，現(xiàn)代社會發(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)和競爭力。除此之外，他們還需具備良好的溝通和協(xié)作能力，能夠與團隊成員和上下級建立良好的合作關(guān)系，共同完成任務(wù)。
記者手記
接受記者采訪時，林云志剛從項目工地回來。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，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”在項目工地，有的“倒”在實驗室……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，用它們解決項目難題。后來，項目不需要這些儀器了，林云志就用它們鍛煉自己的動手能力。林云志因此在單位喜提“林瘋狂”的綽號。
林云志是北京地鐵15號線項目總工程師。為了趕工期，他帶領(lǐng)團隊成員加班加點、輪班工作。當時正值盛夏時節(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小時，累了就找地方打個盹，餓了就吃個盒飯。
有一次，林云志和團隊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，他能夠有幸參與國家軌道交通建設(shè)，在其中貢獻自己的力量，已經(jīng)非常幸運。
“最讓我興奮的，就是聽到中國火車又提速了。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)”。鐵路人永遠不能丟的，就是投身國家建設(shè)的激情與實現(xiàn)更快速度的決心。
（科技日報實習(xí)記者 于紫月 記者 矯陽）
