中國軌道交通未來屬于“智能傳感” 高端產(chǎn)品爭奪戰(zhàn)才剛剛開始
過去的五年,中國高鐵從5年前事故創(chuàng)傷的陰影中艱難走出,一步步成為科技界屈指可數(shù)的產(chǎn)業(yè)化重器,成為老百姓和領(lǐng)導(dǎo)人引以為傲的國家名片。
接下來的五到十年,已經(jīng)贏得鮮花和掌聲的中國高鐵又當(dāng)向何處去?
如果說綠色是高鐵未來的一個(gè)支點(diǎn),智能毫無疑問就是另一個(gè)支點(diǎn)。而傳感則是以高鐵為代表的先進(jìn)軌道交通駛向智能時(shí)代的第一道大門。
寧波會議“集結(jié)號”蓀湖,因湖畔多香蓀而得名,位于浙江省寧波市的西北郊。這里距離市中心二十多公里,三面環(huán)山,仿佛世外桃源,自古便是文人雅士的吟詩攬勝之地。
2016年4月28日,中國工程院院長周濟(jì)、機(jī)械與運(yùn)載學(xué)部主任尹澤勇等一行的突然造訪,打破了蓀湖平日里的寧靜。他們是來參加由中國工程院與中國中車聯(lián)合主辦、中車株洲所承辦的一個(gè)工程前沿技術(shù)論壇。
翻開與會代表名單,11位中國工程院院士的名字赫然在列。
其中8位院士來自非軌道交通領(lǐng)域,他們是:機(jī)械工程專家、中國工程院院長周濟(jì),航空發(fā)動(dòng)機(jī)專家、中國航空工業(yè)集團(tuán)尹澤勇,坦克專家、裝甲兵工程學(xué)院臧克茂,彈道學(xué)專家、南京理工大學(xué)李鴻志,艦炮專家、海軍裝備研究院邱志明,高炮專家、中國兵器工業(yè)集團(tuán)李魁武,導(dǎo)彈專家、西北工業(yè)大學(xué)王興治,設(shè)備診斷專家、北京化工大學(xué)高金吉。
另外3位院士則是:鐵道電氣化與自動(dòng)化專家、西南交通大學(xué)錢清泉,電力機(jī)車專家、中車株洲電力機(jī)車有限公司劉友梅,以及牽引電傳動(dòng)與網(wǎng)絡(luò)控制專家、中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司丁榮軍。
在上述院士里,除鐵路領(lǐng)域外,相當(dāng)一部分來自軍隊(duì)科研院所,其中不少院士是飛機(jī)、艦船、大炮、裝甲車子系統(tǒng)的總設(shè)計(jì)師。講者里還有來自美國得州儀器、日本三菱電機(jī)的技術(shù)高層,以及中科院微電子所副所長陳大鵬等國內(nèi)中青年專家。
“智能傳感技術(shù)在軌道交通中的應(yīng)用”是這期工程前沿技術(shù)論壇的主題。從軍隊(duì)到民用領(lǐng)域,從機(jī)械到電子并覆蓋海陸空,眾多一流專家如此高密度聚焦一個(gè)具有極強(qiáng)針對性的主題,這在國內(nèi)學(xué)術(shù)界尚不多見。
小小傳感器為何如此重要傳感器實(shí)際上并不新鮮。
生活中常見的接觸式溫度計(jì),就是一類最簡單的傳感器。對于廣大數(shù)碼發(fā)燒友和汽車族來說,傳感器三個(gè)字就更不陌生。比如智能手機(jī)上已成為標(biāo)配的橫豎屏轉(zhuǎn)換功能,便是利用重力傳感器實(shí)現(xiàn)的;而汽車儀表盤之所以能顯示速度、油量等參數(shù),也是各類看不見的傳感器在起作用。
近年來,隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的興起,傳感器更是因其占據(jù)了“物聯(lián)”入口而被稱作物聯(lián)網(wǎng)的“末梢神經(jīng)”,越來越受到行業(yè)關(guān)注。
對自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化要求越來越高的軌道交通行業(yè)自然也不例外。
在寧波會議上,與會專家這樣定義傳感器:它是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
中國工程院院士、中車株洲所總經(jīng)理丁榮軍描繪了傳感技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域里的6大應(yīng)用場景:一是收集列車的運(yùn)行狀態(tài)信息;二是集成化的高速綜合檢測列車;三是列車綜合性能全面檢測;四是用于鋼軌探傷;五是軌道狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測;六是室內(nèi)外環(huán)境綜合傳感。
據(jù)介紹,僅以我國自主研發(fā)的高鐵列車代表作——和諧號380AL為例,一輛列車?yán)锏膫鞲衅鲾?shù)量多達(dá)1000多個(gè),平均每40個(gè)零部件里就有一個(gè)是傳感器。它們承擔(dān)著狀態(tài)監(jiān)視、故障報(bào)警、車載設(shè)備控制等功能。這還只是車載傳感器系統(tǒng)。關(guān)于傳感技術(shù)的重要性,“會議手冊”第一頁里這樣寫道:
“隨著‘中國制造2025’和‘十三五’戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)等國家戰(zhàn)略的逐步實(shí)施,發(fā)展綠色智能的先進(jìn)軌道交通裝備已成全行業(yè)共識。作為軌道交通運(yùn)營安全的保障性技術(shù)和裝備持續(xù)升級的關(guān)鍵性技術(shù),智能傳感技術(shù)的不斷應(yīng)用和傳感器件的發(fā)展在軌道交通領(lǐng)域中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。”