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西南交大教授高仕斌30多年鑽研鐵路供電和自動化——

每一步選擇都瞄准現實需要(講述·弘揚科學家精神)

本報記者 王永戰
2023年01月06日06:55 | 來源:人民網-《人民日報》
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  高仕斌在查驗實驗數據。
  王永戰 趙 娜攝影報道

  人物名片

  高仕斌:1964年生,湖北隨州人,西南交通大學電氣工程學院教授。他致力於鐵路供電及自動化領域的創新研究與人才培養,為我國電氣化鐵路建設與運營做出重要貢獻。他主持完成的“高速鐵路弓網系統運營安全保障成套技術與裝備”項目在世界上首次構建了完整的高鐵弓網系統運營安全保障體系,大大提升了我國高鐵安全運行與運維管理水平。他主持或參與的科研項目先后4次獲得國家科技進步獎二等獎,2022年獲得第十四屆光華工程科技獎。

 

  一杯清茶,一台電腦,手頭一摞技術資料。在西南交通大學電氣工程學院的辦公室裡,高仕斌目不轉睛盯著屏幕上的數據,若有所思……

  每天早上8點進入辦公室,不上課時,高仕斌也會把工作安排得滿滿當當。“早上主要看看我們新研究項目的進展,隨后還要和團隊成員碰頭商量。”高仕斌說。

  30多年鑽研鐵路供電和自動化,當年的山裡孩子,如今已近花甲之年。說起一路的成長,高仕斌的思緒又回到了年少時光……

  “不少老教授求真務實、勇於創新的精神,對我影響深遠”

  高仕斌成長於莽莽大山,直到上了高中,還沒出過縣城。搭上車,沿著山路走70多公裡,晃晃悠悠小一天才能到縣城。“一來路難走,二來花銷大”,一旦到了學校,他便很少回家。修路,是他年少時的一個夢。

  父親是一名鄉村農技員,每逢農忙,需要預防病虫害,村民便把父親請到家裡,幫忙配制農藥。這又給高仕斌傳遞了一個信念:“知識可以讓生活變得更美好。”

  1981年,高仕斌考入西南交通大學。面對當時我國鐵路仍以蒸汽機車為主的現實,高仕斌把專業選擇放在了鐵路電氣化上。“直到我研究生畢業的1988年,我國電氣化鐵路僅有4600多公裡,採用的還是模擬式的保護控制系統。那時鐵路速度很慢,故障率也很高。”高仕斌說。

  “不少老教授求真務實、勇於創新的精神,對我影響深遠。”高仕斌說,剛上大學時,他得知西南交大在1952年就開設了我國第一個鐵路電氣化專業,深深為提出者曹建猷教授所折服。“新中國成立后曹教授毅然回國,不僅為鐵路電氣化教育做出貢獻,還幫助解決了很多鐵路建設技術問題。”高仕斌說,“他的愛國情懷始終激勵著我。”

  “好比給高鐵弓網系統建了一座醫院,有問題馬上就能察覺並維修”

  高仕斌1988年畢業留校任教,剛准備將所學應用到工作中,便遇到了工作后的第一個坎兒:他因為結核性胸膜炎住院,緊接著病休了大半年,“那段日子,就想著趕緊扛過去,回到工作崗位上……”高仕斌說。病愈后,他開始著手解決第二個難題:學校實驗條件簡陋,很難滿足大家的科研需求。高仕斌和同事們一起搭建模型,經過反復嘗試,終於建立了一個半實物、半仿真的實驗平台。這個平台可以在鐵路設備現場投運前模擬加速、減速等不同運行狀況,檢驗產品的上道質量,幫了科研人員大忙。

  上世紀90年代,我國電氣化鐵路已達1萬公裡。那時,我國鐵路牽引供電系統為沖擊性負荷,故障率高,還沒有備用系統。於是,如何快速找到牽引網故障並組織搶修,縮短鐵路牽引網停電時間,成為亟待解決的問題。

  高仕斌想出了與以往不一樣的辦法——基於AT牽引網新型故障測距原理的牽引供電自動化系統技術。針對復線鐵路,採取上下行電流比原理進行故障測距﹔針對單線鐵路,基於轉移阻抗原理進行故障測距﹔針對V形天窗,採取吸饋電流比原理進行故障測距,“這套方法適用性更廣、精度更高,投入也少。”高仕斌說,新方法測距精度達到0.3千米,能夠極大地節省故障查找的時間和成本。如今,這套牽引變電所綜合自動化系統的市場佔有率已達50%,其中故障測距裝置市場份額約80%。

  近年來,高仕斌開始關注保障高鐵運營安全這一課題。大半夜,高鐵接觸網工上線巡檢,一走就是好幾公裡。檢測裝備差、精度低、很多問題難以辨別,工人深受困擾……其中,受電弓接觸網系統的結構性能受損,可能導致停電停車,致使高鐵晚點,打亂運輸秩序。

  “必須實時掌控弓網系統的受流性能與安全狀態。”圍繞高仕斌設立的這個目標,他和團隊成員研發出6類檢測設備,為高鐵弓網“體檢”。“這就好比給高鐵弓網系統建了一座醫院,有問題馬上就能察覺並維修。”學生韋曉廣打比方說,增強了定期檢修,高鐵弓網安全運行又多了一重保障。2018年,這一技術項目獲得國家科學技術進步獎二等獎。

  “有了團隊的力量,便能克服一切挑戰”

  在韋曉廣看來,高老師“既嚴肅,又溫情”。

  對於學術研究,韋曉廣說,“無論是科研論文,還是日常實驗,高老師都要求我們精益求精,來不得絲毫馬虎。”韋曉廣2015年成為高仕斌的博士研究生,他說,自己“緊緊張張過了4年”。剛一入校,他就接到了高老師布置的一個個任務:閱讀學術文獻、參加國內外學術交流會議、定期到實驗平台測試數據……“高老師常說,工科生既要能動腦,也得善動手。”除了看書,韋曉廣一有空就往實驗室裡鑽。

  臨近畢業,韋曉廣以為自己的畢業論文框架清晰,滿懷信心地交給老師,沒想到,高仕斌看后的論文修改痕跡密密麻麻,連一個詞、一個標點符號都不放過。這是高仕斌花了好幾天時間仔細審閱學生論文的結果。“老師真的是逐字逐句改過來的。”

  在日常生活中,高仕斌對學生充滿溫情與關懷,不少學生都感嘆:“高老師人真好!”韋曉廣說,讀書時有些同學撰寫學術論文,苦於找不到高鐵故障數據。高仕斌偶然聽到消息,很快就幫學生聯系了幾個鐵路部門,還帶著同學們到高鐵現場收集數據。“做我們這些實驗,必須得有數據支撐,否則都是空談,高老師幫助我們總是這樣不遺余力。”韋曉廣說。

  學院電氣館實驗室裡,機器運轉聲、鍵盤敲擊聲不絕於耳,這是團隊成員正通過計算機進行一個個實驗操作。“我們會在實驗室裡人為制造一些故障,然后通過實驗平台來檢驗。再通過計算機來收集數據和故障情況。”韋曉廣說,“等實驗全部完成,我們還要帶著成品設備到現場再進行測試。”

  團隊項目多,問題也就多。每逢遇到問題,大伙兒都願意向高仕斌請教。韋曉廣已畢業並成為研究團隊的一員,依然沒少得到高老師的幫助。“老師會定期開會,詢問大家在工作和生活上有什麼需要幫助解決的問題。”韋曉廣說。

  如今,高仕斌所在的智能牽引供電系統團隊已有成員10名。而在他擔任主任的國家軌道交通電氣化與自動化工程技術研究中心,已匯集了70余名研究人員。“有了團隊的力量,便能克服一切挑戰。”說話間,高仕斌翻開資料,給記者介紹起最新課題……

 

  致力於解決問題(記者手記)

  高仕斌一直有個信念:科研要直面社會發展的現實需要,隻有這樣才能更好地發揮科研的作用。

  致力於解決問題,也是他自小養成的思維習慣。無論是渴望鐵路修進大山,還是選擇鐵路電氣化專業,他的每一步選擇都瞄准了現實需要。

  科研產生於現實需要,最終又將回饋現實,在高仕斌看來,科研成果就是為轉化應用而生的。也正基於此,他才更加不怕困難,努力探索如何解決瓶頸﹔帶領團隊,齊心協力實現技術突破。科研路上的每一步,他都走得扎扎實實。

  受益於前輩們愛國奉獻、求真務實精神,高仕斌幾十年來醉心於工程類研究,並把研究重點放在解決鐵路電氣化發展的現實問題。他也通過自己的言傳身教,將這種精神傳遞給更多人……


  《 人民日報 》( 2023年01月06日 06 版)
(責編:李強強、章華維)

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