高仕斌：高铁“供血”安全的守卫者

高仕斌

■本报记者陈彬

本来高仕斌是想去海南一展身手的。

那是上世纪80年代，改革开放大潮在中国涌动，激发了大家对未来的想象。1988年，高仕斌在西南交通大学(以下简称西南交大)完成铁路牵引电气化及其自动化专业硕士学位。同年，中国海南省正式成立，种种机遇和广阔舞台让这个年轻人心潮澎湃。

就在高仕斌和同学商量去海南旅游的时候，学院找到了他，告诉他电气化铁路已经开始快速发展了，但是缺少老师。希望他能留校从事教学科研。

“到现在已经35年了。”今年已经60岁的高仕斌，言语中充满了感慨。

35年来，中国电气化铁路里程从4700多公里跃升至11.4万公里。与此同时，高仕斌也取得了令人瞩目的成就——在世界上首次构建了完整的高铁弓网系统运营安全保障体系，主持或参与的科研项目4次获得国家科技进步二等奖，2022年获得第十四届光华工程科技奖...不久前，他带领的智能牵引供电教研团队入选第三批“全国高校黄大年式教师团队”。

采访中，中国科学报记者问他:“如果我真的去了海南，会是什么样？”

“应该是很好的生活，但必须是完全不同的道路。”高仕斌笑着说道。

保证“供血”健康

高仕斌现在走的是什么路？这还要从我国电气化铁路的发展史说起。

50年代初，中国铁路电气化的奠基人曹建友开办了中国第一个电力运输专业。宝成线全长91公里的宝丰电气化铁路，1958年开工建设，1961年正式投入运营，成为中国第一条电气化铁路。由此，中国开始了60多年的电气化铁路发展，如今享誉国际的中国高铁是“最强音”。

但是，高速列车要想跑得快，一个基本条件是要有持续稳定的供电。这是高仕斌多年工作的“中心点”。

在官方介绍中，高仕斌的科研成果是这样表述的——针对中国高铁高速、高密度、大规模运营要求，以高铁四大关键系统之一的供电系统为对象，突破高密度列车可靠供电、高速弓网系统稳定受流、大规模供电网络供电能力三大技术瓶颈，系统、创造性地解决了制约大规模建设和安全、可靠的“理论-技术”

这种学院派的表述，在高仕斌口中，成了一个简单明了的比喻。

“如果把高铁比作一个人，供电系统就相当于人的血液供应系统。这些年我们最核心的工作就是保证这个人有一颗强大的‘心’和强大的‘血管’。同时，一旦出现一些‘病灶’，我们可以尽早发现问题，将这些病灶造成的伤害降到最低。”高仕斌说。

这当然不容易。

为此，高仕斌和他的团队构建了全新的车辆与接触网电耦合、弓网电能传输模式，研发了高过载节能型卷芯牵引变压器、高速供电保护-控制-调度一体化系统、高速弓网检测-诊断-维护技术装备...

对于多年工作的效果，他向记者提供了这样一组数字——在应用其项目组研发的高速受电弓-接触网检测-诊断-维修技术和设备之前，我国电气化铁路每百公里故障数为80至120起，应用该技术和设备后，每年每百公里故障数降至0.5起；接触网维修人员从过去的每100公里22人减少到现在的每100公里14人。

“在高铁建设上，中国走的是引进-消化-吸收-再创新的道路，但高铁供电系统建设并没有走这条路，而是从无到有实现了所有技术和设备的完全自主，这是让我们骄傲的事情。”高仕斌说。

戴珠子的人

在很多人看来，研究高铁系统的供电保障是一个“高大上”的科研项目，需要潜心研究，愿意坐“冷板凳”。

“这当然没错，但很多时候，其实是一件又一件的事情在促使你前进。”高世斌笑道:

高仕斌的科研之路从一开始就不顺利。留校不久，他患上了结核性胸膜炎。“这是一种‘富贵病’。得了这个病，只能休息，不能工作。”而这“支持”就是半年。等到他病后返校时，他参与的一个关于牵引网微机保护的项目已经结束，他“失业”了。

正在这时，时任西南交通大学(现为电气学院)电气工程系主任的简克良找到他，让他参与一个“造车”的项目。

“牵引变电所是电气化铁路的重要组成部分。上世纪80年代末，电气化铁路里程有限，牵引变电所高压电气设备维护工作量并不大。维护方法很原始，需要很长时间。”高仕斌解释说，但是，随着我国铁路电气化的快速发展，对牵引变电所维护效率的要求越来越高。因此，西南交通大学科研团队提出能否将所有测试设备集成到一辆厢式货车中，同时对测试设备进行程控改造，从而大大提高测试精度，缩短测试时间。

高仕斌和课题组义无反顾地一头扎进了实验室和成渝电气化铁路某牵引变电所。经过一年多的艰苦研制和反复的现场试验，我国第一台牵引变电所电气试验车诞生了。

此时是90年代初，电气化铁路正在中国迅速普及。但是随着里程的增加，故障次数也在增加。一旦某段铁路的牵引网出现故障，就会影响到整条线路的运营。如何快速找到故障点，快速处理故障，将影响降到最低？

这个问题成了高仕斌的又一个“攻击”对象。经过多次研究，AT牵引网故障定位原理和原型得以发布。

此后，高仕斌对电气化铁路牵引供电系统的微机馈线保护装置和变压器保护装置进行了产品化攻关，成功夺回了此前被日本和德国公司占领的国内市场。

世纪之交，他开始致力于高铁供电综合保护-控制-调度系统和高速受电弓、接触网安全检测-诊断-维修成套技术装备。当这些工作接近尾声时，在参加一个会议的间隙，时任中国工程院院士、中国铁路总公司总工程师的何华武找到高仕斌:“高笑，我再给你一个任务。能否从现有的研究来做高铁接触网的故障预测和健康管理？”

如今，随着中国“双碳”战略的实施，高仕斌将目光投向了高铁供电系统新能源战略和高铁全链条节能减排研究。

……

回顾30多年的科研历程，高仕斌告诉《中国科学报》，他的科研总是有一个大前提，那就是中国不同经济发展阶段的需求。“这就像一条线，我做的每一项科研都像一颗珠子。只有我戴上它，配上那条线，我才能成为一条‘项链’。”

“急火攻心”的感觉

为了戴上这串“珠子”，高仕斌付出了太多的心血。

要保证高铁供电系统的安全可靠，牵引变电所、变电站和接触网的处理是必不可少的，而这些设施往往位于人迹罕至的山区和农村，这就决定了高仕斌经常要往这些地方跑。

上世纪90年代，在电气化铁路故障测距装置现场测试时，高仕斌团队花了很长时间在大秦线几个牵引变电所之间采集数据。“我们开的是130型皮卡。中午饿了没地方吃，就在附近的老家‘加工’随身携带的面包。”

相比生活中的艰辛，更让高仕斌印象深刻的是他不期而遇的“小问题”。

同样是在大秦线上，多年前，他们刚刚完成一个牵引变电所故障定位装置的安装，发现每当有货运列车经过，故障定位装置的显示屏就会出现“花屏”。“这是电磁兼容性处理不好的典型表现。”高仕斌说，如果这个问题不解决，可能会对铁路的安全运营产生影响。

然而，在研究团队花了一周时间，用尽几乎所有手段后，这个问题仍未得到解决。看着显示屏上不时出现的干涉图案，心急如焚的高仕斌久久说不出一句话。

“那时候，我终于体会到什么叫‘急于攻心’。”他说。

无奈之下，高仕斌来到整个牵引变电所的原设计，开始从零开始研究。这一次，他终于发现了问题。

原来牵引变电所之前的故障定位装置是日本一家公司研发的。他们这次安装的故障定位装置原理和之前的装置完全不同。新老设备共用一个电流回路，接地方式不同，导致相互干扰。这个问题不大，但是不看原设计很难被发现。

“人们对高铁的期望主要有两个，一是安全，二是准点。我们希望在此基础上，能最大限度地让高铁多拉跑起来。”高仕斌说，他所有的努力都是为了实现这个愿望。

家国情怀最重要。

高仕斌说，他把自己定位为高铁线上的一颗“螺丝钉”。只是这颗“螺丝钉”充满了对铁路电气化的热爱。同时，作为大学老师，他希望学生继承他的感情。

“招生的时候，对家国有没有感情是我最看重的。”他说。

多年前，高仕斌接到一个本科生的电话。电话中，该生表达了自己申请读研的想法。同时告诉高仕斌，他来自一个偏僻的山村。在我的记忆中，他的父母从未到过比县城更远的地方。他一直有一个梦想，就是让父母乘坐他设计的轨道交通。

得知此事后，高仕斌有针对性地对该生进行培训，带领他做牵引供电系统的项目，并介绍他到相关单位实习...硕士毕业后，该生顺利进入一家轨道交通设计院。

在几年后的一次谈话中，高仕斌问这位学生，他的父母是否已经登上了他设计的这条铁路上的客运列车。学生笑着说:“是的。”

面试新生时，与其他老师更关心学生的学习成绩不同，高仕斌更关心一个问题——你是怎么来的？

“有的学生会让很多家长陪着去校报，有的则选择一个人去学校。”高仕斌说，对于后者，他经常会和他沟通一段时间。因为在他看来，“至少这些学生明白上学是他们自己的事。”

有些面试要求学生在黑板上做一些文字计算的时候，他也会特别留意那些面试结束后主动擦黑板的学生。他说，在这样的细节中，足以看出一个学生的性格和对他人、对家庭、甚至对社会的感情。

"高小姐是一个非常细心的人."西南交通大学电气工程学院党委副书记李恊描述了这样一个细节——每学期排课时，高仕斌都会尽量安排在周一上课。“因为高老师平时出差比较多，周末经常回学校，这样的安排可以尽量不耽误给学生上课……”

“我经常跟学生说，你以后是想从事科研，还是从事工程建设，还是做运维工作...你心里应该知道，这其实是一种理想。不管是什么样的理想，都需要和国家联系起来。”高仕斌说，“对我来说，我最大的愿望就是让学生实现这些理想。”