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自主创新助力中国高铁走向世界
点击次数:666 发布时间:2015-12-03
 

新华科技12月11日电(李留申) 经过近几年的跨越式发展,蕴含更多自主创新技术的中国高铁已成为中国装备制造业******影响力的代表符号之一,同时也是“中国智造”和“中国创造”的***诠释。尤其是高铁zui核心的部件——牵引电传动系统和网络控制系统已成功实现的“中国创造”,更是将中国高铁自主创新技术推向世界的。
2014年4月3日和10月22日,完全自主化的中国北车CRH5型动车组牵引电传动系统和网络控制系统分别通过了中国铁路总公司组织的行业专家评审和技术评审,获准批量装车。
如今,装载“中国创造”牵引电传动系统和网络控制系统的中国北车长客股份公司研制的CRH5型动车组进入“5000公里正线试验”的zui后阶段,这是国内首列实现牵引电传动系统和网络控制系统完全自主创新的高速动车组。
牵引电传动系统被称作“高铁之心”,是列车的动力之源,决定高铁列车能否高性能高舒适地运行。网络控制系统则被称作“高铁之脑”,决定和指挥着列车的一举一动。因此,牵引电传动系统和网络控制系统能否实现这两大核心技术的自主研发是衡量高铁列车制造企业是否具备核心创造能力的根本性指标。
对于高铁网络控制系统成功地自主研发,中国北车长客股份公司副总工程师常振臣自豪地表示:“10年前,我国自主化列车网络控制系统应用还处于空白状态,可到了今天,在这一领域,我们已经达到国际先进水平。”
自从2004年博士毕业进入长客股份公司博士后流动站工作以来,常振臣受命负责对动车组列车网络控制系统进行消化吸收再创新工作,在长客股份公司全面掀开我国列车网络控制系统自主攻关的新篇章。
常振臣表示,列车网络控制系统之于轨道交通装备,就相当于“大脑”和“神经中枢”之于人体——它控制和监视着车上各种设备,承担着列车所有控制信息和故障信息的传输、处理、存储和显示功能,是轨道客车zui关键的核心技术之一,也是国外公司技术封锁的重点。
与其他硬件不同,作为列车网络控制系统软件,很多东西“看不见、摸不着”,犹如一个典型的“黑匣子”,探索之路尤为艰难。为了尽快在列车网络控制系统的自主创新方面有所突破,常振臣曾不舍昼夜率队攻关,陆续制订出列车网络控制系统与各子系统的接口规范、各子系统功能规范和逻辑图,编制了列车网络控制系统调试文件和用户手册,从而在自主研发的道路上,又迈出了坚实一步。
2010年,我国完全自主知识产权的城市轨道车辆列车网络控制系统横空出世,北京15号线地铁***个自豪地装上了“中国脑”,随后,重庆单轨3号线,北京地铁6号线、14号线,长春轻轨等项目所采购的城铁车辆,也纷纷用上了“国产大脑”。
相较于城轨车辆,高速动车组的网络控制系统,无疑要求更高。在常振臣率队实现CRH5型动车组列车网络控制系统国产化的过程中,一系列难题摆在常振臣面前。
其中,轴温显示系统轴温频繁跳变现象是常振臣遇到的一个巨大挑战。面对这一***难题,常振臣凭借几年来在自主研发过程中的技术积淀,带领团队经过无数次跟车检测和在地面实验台的反复同步试验,1个多月后,终于在繁复浩杂的程序里准确“揪”出了罪魁祸首,找到了那个制造麻烦的时间参数,并通过软件重新设计,彻底解决了CRH5型车轴温跳变导致的轴温误报警问题。
2012年12月28日,由常振臣担纲主持的“CRH5型动车组列车网络控制系统研发项目”顺利通过原铁道部科技司组织的评审,与会专家一致认为,我国自主研发的技术方案,不仅实现了原列车网络控制系统的全部功能,而且在此基础上还有所优化与完善。
“我们自主设计的列车网络控制系统,具有控制逻辑合理、显示信息全面、诊断功能完善、自检功能多、可实现数据远程无线传输等特点,更便于对动车组的使用和维护。”常振臣自豪地表示,“特别是实现列车网络控制系统国产化后,我们不仅可以根据用户需求自主更改软件,还能大大降低列车网络控制系统的成本,由此进一步增强了我国轨道交通装备产品在国内外市场的竞争力。”
同网络控制系统自主研发一样,牵引电传动系统自主研发过程同样充满着各种困难和挑战。“高铁之心”的核心功能之一是具备“实时响应”能力,要求运行中的列车对其身处的永恒变化的外部环境及内部环境做出极速而的反应——其发达而敏锐的触角需要将不断变化的数据采集反馈到“大脑”中,大脑做出判断,指挥着列车飞驰。这样分析、判断和指挥的间隔几乎无法用“立刻”、“随即”、“马上”等词汇描述,而要以微秒、纳秒为单位超高速反应。要实现这一功能,就要仰仗高铁列车的设计师们编制出一套超级软件控制系统,使其具有超乎想象的计算能力和大数据处理能力。
此外,要保证列车以zui短的时间启动加速到时速250公里,同时又要保证乘客获得***的舒适感,就需要 “高铁之心”和“高铁之脑”时刻高智能地捕捉***加速度和zui舒适乘坐之间的***临界点。这同样需要高铁列车的设计师们探索出***的程序。在“高铁之心”和“高铁之脑”的研发中,诸如此类的“高精尖”、看不见摸不着的科技难关不计其数。
如今,自主创新已成为国内经济、社会发展的主要源动力。在推动中国高铁走出去的大环境下,牵引电传动系统和网络控制系统等具有完全自主创新技术在高铁上的推广应该,显著提升了中国高铁的核心创造能力,并让中国高铁在国际竞争中占据着主导地位。

 
 
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