胡锦民 用“北斗”为“高铁”找准坐标

2023-09-27 04:18赵汉琪
中华儿女 2023年9期
关键词:北斗测绘铁路

赵汉琪

“中国北斗”和“中国高铁”,一个飞驰在广袤无垠的山川大地,向世界展示着中国速度,另一个翱翔在浩瀚无际的未知太空,向全球展现着中国标准。为实现大国重器和国家名片的强强联合,无数科研人员迎难而上、刻苦钻研、孜孜不倦,团十九大代表、中国铁路设计集团公司测绘院(简称“测绘院”)助理工程师胡锦民就是其中一员。

作为一名青年工程师,胡锦民主要从事北斗卫星导航系统在铁路中的应用研究相关工作。入职以来,跟随着一个个项目,胡锦民走遍了祖国的大好河山。他曾在西藏八宿县监测站选点途中领略怒江“惊涛拍岸”的壮阔;在广西南宁的甘蔗林旁采集卫星原始数据时体验密林的幽静;在京滨铁路夜间作业结束后品味“日出雾露馀,青松如膏沐”的秀美……他感叹:“在这一程一程的跋涉中,一山一山的攀登中,我越发感受到祖国风华正茂、山河远阔,也越发牢记自己身为一个铁路人的使命和担当。”

胡锦民是湖北武穴人,自幼在长江边长大。这个依江而立的城市,拥有长江中游最重要的深水良港之一——武穴港。胡锦民所在的高中临近港口,在篮球场上,他经常能远远望见工作人员拿着仪器在大坝上测量。后来,他知道了那种仪器叫做全站电子测距仪,可当时懵懂的高中生只觉得这份工作“有种神秘感,在追求精益求精”。

2014年,胡锦民来到河南理工大学,循着自己的兴趣选择了测绘工程专业。工程建设,测绘先行,测绘工作可谓工程建设的“方向盘”,提供着精确的施工方向,把设计图纸上的各种数据落实在山川平原。大二那年,胡锦民就开始实习,风吹日晒、跋山涉水是家常便饭,他带着干粮,在设备旁一守就是一天。

四年时间,随着对测绘领域的深入学习和实践,胡锦民逐渐意识到,测绘工作专业性很强、最有挑战性的莫过于卫星导航定位技术。来到中国石油大学(华东)读研时,他坚定选择了北斗卫星导航系统相关研究方向。“当时中国铁路正蓬勃发展,我被‘中国速度’深深震撼了。”胡锦民认为,中国铁路是国家统筹发展的重要保证,对于国家经济和社会发展具有重要意义,而北斗卫星导航系统是我国另一张靓丽的名片,为国家综合定位、导航、授时体系提供重要支撑。从事北斗卫星导航系统在铁路中的应用研究相关工作,成了他求学的目标和动力。

2021年,研究生毕业的胡锦民顺利入职中国铁路设计集团公司测绘院精密测量研究所,从事北斗技术研发工作。很快,他就切身感受到了“铁路速度”——入职培训结束的当天晚上,胡锦民就无缝衔接坐着火车去了南昌,参加沪昆铁路江西段的普速建网项目。胡锦民介绍,这个项目要在江西段沿线五六百公里的范围内建设北斗地基增强系统,安装观测站。“观测站集成了北斗卫星接收机、北斗卫星天线、通讯设备等,安装后北斗卫星数据会通过观测站设备传输到数据处理中心,通过我们自研的算法软件处理后,进行实时动态差分服务和事后原始数据服务。”

当时,胡锦民所在的张云龙博士团队,仅有他和张博士两个人。刚刚走出校门,第一次接触工程现场就担任项目的技术支持,这也是团队首次涉足此类项目,胡锦民感叹:“责任在肩,必须扛起来,现场的技术员们都指望我了。”起初,每个观测站,他必须动手安装调试一遍,同时还要教会现场的每个技术人员。

每天,胡锦民清晨6点多开始工作,直到晚上12点后才能休息。但相比体力上的挑战,数据的误差才是最令他揪心的。每天晚上,胡锦民都要把接收机记录的数据进行复核、验证。可任凭如何计算,结果总是有误差。他深知,由于进行的是基准站安装,原始坐标数据一定要十分准确,否则会直接影响后续工程的勘测和建设。当时,没有任何经验可以借鉴,那段时间,他白天安装设备,晚上验证数据,压力大到几乎夜夜失眠。每晚,他都要和张云龙博士复盘到凌晨2、3点,通过排查,终于找到了问题根源——不同型号的扼流圈天线相位中心不一致、基站设备和线下加密站设备天线改正有误,导致了计算偏差。

“那一刻心里的成就感,一辈子也忘不了。”专业性和责任感,支撑着胡锦民完成了这个项目。一个月左右的时间,他指导现场的技术人员掌握了安装、调试方法,确保了计算方式和坐标基准的准确无误后,胜利“退场”。他的劳动成果也很快得到了检验。测绘院主持研发的基于惯性导航的轨道几何状态测量仪,由于外形小巧,被大家称为“惯导小车”。“惯导小车”进行沪昆铁路轨道线型测量时,使用的正是胡锦民计算的高精度北斗基准数据,最终测出的轨道线型精度非常高,精确到了毫米级,保证了项目建设的顺利进行。

暂别江西南昌,胡锦民又马不停蹄来到新项目的隧道。新项目、新任务、新挑战,和沪昆铁路项目应用的基准站技术不同,该项目所需的是北斗监测技术。隧道入口位于边坡,当地地质灾害频发,为保障项目安全,需要沿着山体建设16座北斗监测站,监测边坡的位移、滑动。

项目所在高山高耸入云,站在附近城区内抬头即可一观,每当山顶云收雾散,便会迎来晴空万里。如此美景,胡锦民却无心观赏。在项目现场,材料采购、设备安装、人员协调等一系列工作都在等他安排,入职的第二个项目,他俨然已是半个现场负责人。

时值盛夏,山间灌木茂密,荆棘丛生,脚下到处都是泥泞。钢结构监测接收机重达100余斤,工具、线缆等设备也有40余斤,胡錦民一行三人只能徒手开路,设备全靠人力肩扛上山。有几次,他脚下打滑,险些滑下山去。

面临人手不足、行进困难的挑战,胡锦民和同事们咬紧牙关坚持着。每天他们会制定一个目标,快坚持不下来时,大家总会互相提醒,“快完成了!顶住!”有时还会打趣,“晚上回去吃顿好的”,顿时就来了精神。胡锦民回忆,那时大家已经不在乎吃穿、外表,只是齐心协力向上攀登。“站在高处,看到祖国的山河远阔,国家强盛,越发感到铁路事业满足了人民对于美好生活的需要,内心的自豪感油然而生,也越发感到肩上的责任感和使命感。”历时一个多月,胡锦民和同事最终克服这些挑战,将16处点位全部安装完毕,设备正常运行。那一刻,他的内心再次盈满了工作带来的成就感。

同样是应用北斗监测接收机技术,不同的项目也有不同的特点。在胡锦民的工作经历中,太焦高铁项目算得上是很“特别”的一次。2021年底,胡锦民来到太焦高铁沿线的山西晋中市,对现场设备的固件进行升级维护改造。不同于以往监测接收机安装在铁轨沿线、山坡路面,这段铁路的接收机是安装在铁轨之下的箱梁中。“顾名思义,箱梁就是像箱子的梁,内部是空心的,常用于桥梁工程。”他介绍。

箱梁中漆黑一片,伸手不见五指,胡锦民带着另一个工人,用手电照明,一米一米往前摸索着走。黑暗、安静的环境常让胡锦民感到“与世隔绝”,而忽然从头顶经过的火车发出轰隆隆的巨响,又一下子把他拉回现实。需要维护的区间约30公里,手机没信号,无法定位,胡锦民只能凭感觉,每天走个七八公里,再从箱梁的缝隙中顺着软梯下去。“十几米的高度确实有些吓人,幸好和我同行的工人师傅原来当过兵,有他给我壮胆,心里踏实一些。”为了升级路基监测设备,他向路段申请了天窗期,凌晨十二点半到凌晨四点上线。设备维护完成后,对太焦铁路晋中段的季节性变形、沉降起到了更为精确的预警作用,进一步保障了列车行驶安全。

经过长时间沉淀和项目经验的积累,北斗自动化监测系统逐渐打开知名度,向路外市场拓展。2022年,测绘院首次尝试将北斗技术应用到水利监测,胡锦民和同事来到了浙江绍兴曹娥江大闸。曹娥江是钱塘江下游的最大支流,钱塘江在这里奔流入海,此处的强涌潮闻名天下。江潮冲击大坝,久而久之会产生形变,这时北斗监测技术就会发挥至关重要的作用。

去绍兴之前,胡锦民已经预想到了可能面临的情况。“当时我们使用了刚刚自主研发完成的北斗+加速度计融合监测技术,去大坝上做实验。”为进行模拟监测,胡锦民带领一个实习生,二人轮班,在大坝上连续24小时、连续7天,分秒不停地进行人力监控。又逢夏季,当地风大、浪大、雨大,大雨倾盆而下,乘着大风扑面而来,连人带设备都湿透了,晴天时又酷热难耐。就这样熬了一个星期,终于达到了融合监测的效果,赢得了甲方的肯定。

不惧,展示青年勇气;不退,彰显青年担当,胡锦民不仅是千千万万铁路科技工作者的写照,更是新时代每一名青年奋进者的缩影。每一次创新、每一次攻关、每一次突破,都成为他成长路上闪耀的坐标。

作为一名青年工程师,胡锦民主要从事北斗卫星导航系统在铁路中的应用研究相关工作,其研发涉及测绘、卫星导航、通信等多个领域的技术融合和创新。同时,他作为骨干成员参与了中国铁设北斗一体式接收机、北斗自动化监测系统等研发工作,研究成果在北京、上海、南昌等铁路局集团公司的高速铁路、普速铁路,以及天津地铁、深圳地铁等地铁线中广泛应用。在张云龙博士的带领下,他和团队共同努力,实现了我国自主研发的北斗和高铁的成功“牵手”,在铁路行业中取得了较好的经济效益和社会效益。

2018年,张云龙从北京交通大学博士毕业,来到测绘院工作,着力研究北斗卫星导航系统和铁路行业的整合。胡锦民回忆,入职时团队仅有两人,当时北斗导航系统在铁路智能化的应用可以说一片空白,在急难险重任务面前,只得逢山开路,遇水架桥。如今随着有生力量的不断加入,团队已经壮大到7人。大家每周都会聚在一起,讨论工作进展、存在问题和下一步计划,集思广益。谈及自己的快速成长,胡锦民最想感谢的是张云龙,“张云龙博士在我成长路上指引我,教我做科研的方法和要点,技术上事无巨细地指点,生活上也很照顾我……”

“业精于勤,荒于嬉”,这是胡锦民的座右铭,“技术浪潮波涛滚滚,如果不勤于思考、多动手实践,一不留神就落后了。”因此,他常用此句警醒自己,不断学习。在团队的感染下,胡锦民研发了北斗数据综合预处理软件、大机实时定位捣固监控软件、北斗实时监测软件,攻克了许多“卡脖子”难题。

今年年初,胡锦民所在团队依靠科技创新优势,申报的“天津市轨道交通导航定位及时空大数据技术重点实验室”(简称“重点实验室”)成功获批筹建。他介绍,重点实验室主要确定了北斗精度导航定位、智能勘测、时空信息大数据三个研究方向,以期开创轨道交通北斗精密导航定位、时空信息大数据关键技术应用新模式,实现北斗导航应用的国产化,间接带动国内外北斗导航、大数据相关行业的发展。

创新是引领科技发展的第一动力,胡锦民团队所研发的铁路北斗智能变形监测技术、铁路北斗地基增强系统、北斗轨道检测技术,已累计为各单位的十几条干线提供高精度监测检测服务;团队承担了国家重点研发计划,研究提升铁路复杂环境下的定位精度,为铁路勘测、施工提供高精度位置基准……这些都成为我国铁路的空天地一体化的重要拼图,也为铁路的经济、智能和安全发展灌注了新的动能。

得益于测绘院为青年科研人员搭建的发展平台和成长通道,胡锦民能够在不断学习中增长知识,在长期的工作中增长才干,一步步走向更大的舞台。今年,他光荣当选为团十九大代表。回想起两个月前在人民大会堂参加开幕会的场景,他仍心潮澎湃。“党中央的致词中强调,新时代中国青年要发扬斗争精神,在应对重大风险挑战中展现青春风貌。我认为这里的斗争不仅是我们和困难、挑战的斗争,更是与自己‘舒适圈’的斗争”,他说,“我们不能守着成果沾沾自喜、自我满足,要不断提升自己的技术水平和创新能力,繼续朝着难题、痛点研发突破,为推动铁路高质量发展贡献自己的价值。”

展望未来,胡锦民表示,自己将立足铁路需求,继续深耕铁路北斗智能勘测、智能施工、智能运维领域,协同物联网、云计算、大数据等新兴技术,脚踏实地落实每一款研发产品、每一项工作环节,争取使得所研发的北斗高精度定位系列产品能在全路扩大应用,为铁路事业高质量发展贡献自己的力量。

责任编辑 陈晰

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