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伏身钻研攀高峰 科技之光耀煤海 ——记中国矿业大学(北京)信息工程研究所所长孙继平
发布时间:2018-06-14

  为促进青年科技人才的成长,奖励有突出贡献和成就的优秀青年科技工编辑,1990年ca88手机版登录网页三届三次常务理事会审议确定,设立“ca88手机版登录网页青年科技奖”,每两年评选一次,每次10人,并制定了实行条例。1996年ca88部将该奖项更名为“ca88青年科技奖”,由ca88部人事司、科技教育司和ca88手机版登录网页共同主持,并制定了《ca88科技奖组织工作办法》。2001年,经ca88手机版登录网页申报,获国家奖励工作办公室批准,成为首批获准登记的社会力量办奖奖项,颁发了证书并召开了资讯发布会。
  1990年至2016年,全国ca88青年科技奖共进行了15届评选表彰活动,先后评选出192名优秀青年授予此奖。获奖者在之后的工作中更加奋发进取,多数人已成为所在单位的专家或者领导,有的更是获得了院士的殊荣。而孙继平就是其中的一位。
  孙继平早在1992年就获得了第二届全国ca88青年科技奖,当时的他只有34岁,像初升的太阳一般正在冉冉升起,他潜心钻研,勇于创新。孙继平说:“ca88青年科技奖对于一个青年科技工编辑来说非常重要,此阶段科研工作刚刚起步,困难和压力并重,此时得到ca88青年科技奖,无疑是对青年人研究工作的巨大肯定与鼓励,同时也为青年人继续研究提供了前行的动力。我是1992年获得ca88青年科技奖,这个奖是当时前辈专家们对我研究工作的肯定和鼓励,更是一种鞭策,也让我感受到科研的价值和意义,它激励着我在今后的科研工作中静心研究、锲而不舍、不断创新。”
  随后的25年来,他一直从事煤矿安全生产监控与通信、安全生产信息化、煤矿电气安全和事故应急救援等方面的研究和创新。一步一个脚印,从博士、教授,到博士生导师、中国矿业大学(北京)信息工程研究所所长、原副校长。并同时兼任国家安全生产专家组煤矿机电组组长,ca88手机版登录网页自动化专业委员会主任,中国ca88工业技术委员会信息化专家委员会主任,中国ca88工业安全科学技术学会监控与信息化专业委员会主任,国务院安委会专家委员会矿山专业委员会副主任,国家安全生产监督管理总局技术委员会委员,注册安全工程师,国家安全生产监督管理总局煤矿瓦斯与火灾防治技术科技研发平台主任,中国安全生产协会矿山应急救援技术研究中心主任等。带着对孙继平的无限好奇,《当代矿工》杂志的记者敲响了孙继平教授办公室的房门??
  大家看到的孙继平温文儒雅、少言寡语,脸上挂着真诚的微笑,不温不火。他温和、诚恳的笑脸中透着为人师表的厚重和砥砺奋斗的坚韧。“ca88行业是一个特殊的行业,瓦斯、水、火、顶板等灾害困扰着ca88行业健康发展,我国有世界上最先进的煤矿,也有最落后的煤矿。目前ca88行业发展正面临去产能化、结构调整的压力,科技创新是推动行业转型升级的原动力。作为一名在高校从事教学与科研工作的科技工编辑,我深知自己肩上的责任。因此我也希翼新一届的ca88青年科技奖获得者能够在构建创新型ca88行业中奋发图强、苦心钻研,为推进ca88工业安全高效绿色创新发展作出贡献。”在采访中,孙继平道出了他对发展ca88科技事业的信心和决心,明亮的双眸中流露出内心的平静,他用真诚和务实的话语感动着身边的每一个人。
  一个锐意进取、开拓创新的科技工编辑
  孙继平是我国煤矿安全生产和应急救援领域的专家,多年来一直致力于煤矿安全监控和应急救援方面的研究和创新。他针对我国煤矿瓦斯爆炸等事故防治、快速高效应急救援等重大技术难题,主持开展了系统攻关研究,发明了煤矿安全监控、煤与瓦斯突出辨识、宽带应急通信、遇险人员定位和生命感知等方法和技术,主持研发成功我国第1个时分/码分多址煤矿安全监控系统、第1个煤矿宽带应急通信系统等,在全国ca88行业推广应用,解决了瓦斯爆炸等事故隐患快速发现与控制、遇险人员宽带应急通信和搜寻等技术难题,为遏制煤矿重特大事故和应急救援作出了重大贡献。
  他先后获国家科技进步二等奖3项(排名1、1、2),部级科技进步特等奖1项和一等奖7项(均排名1),授权发明专利50项(均排名1);主持制定安全生产和ca88行业标准26项(均排名1);被SCI和EI收录第1编辑论文92篇;第1编辑或独立完成着作12部。
  煤矿安全监控是防治瓦斯等重特大事故的必要手段。在1984年以前,我国没有煤矿安全监控系统生产技术和产品,只有瓦斯遥测仪,而这种仪器存在着传输电缆用量大、系统容量小、仅监测瓦斯单一参数等问题。就在这个时候,孙继平提出了矿用时分多址等方法,发明了计算机时分/码分多址煤矿安全监控技术,于1984年主持研发成功我国第1个计算机煤矿安全监控系统,于1987年主持研发成功第1个码分多址KJ8型矿井监控系统,于1993年主持研发成功时分多址KJ13型矿井监控系统,在ca88行业推广应用。
  KJ8型矿井监控系统在山西小峪煤矿现场试验时,孙继平为了做到系统一次性开通,完成试验。他不分昼夜,24小时盯在现场,仔细考量,反复试验,终于他的努力没有白费,做到了一次开通,试验取得了圆满成功。但就在试验成功之后,他便一下就放松了下来,感到身心疲惫,升井后在澡堂洗澡时,不知不觉地睡着了,多亏被工人及时发现,否则后果不堪设想。
  之后,孙继平又为了满足多参数全矿井安全监控的需求,提出了解决CAN现场总线本安防爆的隔离供电法、提高传输距离和分支长度的降速法等,发明了第2代煤矿安全监控技术(矿用本安现场总线+以太网+无线+组态App+本安开关电源+智能分站+智能传感器等),在全国ca88行业推广应用,并沿用至今。
  后来,孙继平为解决煤矿特殊工作环境下的通信难题,开始了井下移动通信和人员定位的研究工作。众所周知,井下人员是流动作业,通信和找寻人员是非常困难的。比如说管理人员、瓦斯检查员、安全检查员、井下电钳工等都是在移动作业,移动的作业就急需移动的通信系统来协助工作,但是要想在井下实现移动通信,就要面临多种困难,比如煤矿井下无线传输衰减大(在地面通信距离达数千米的对讲机,在井下通信距离不足百米)、发射功率受限、电磁环境恶劣等,制约着矿井应急通信技术和系统发展。现有透地通信需在井下设置大尺寸天线(透地300米,环形天线周长180米),井下作业人员无法携带;感应和漏泄通信距离近(无中继距离分别小于1千米和500米);有线通信抗灾变能力差;救灾通信仅用于救护队员能达到的位置;此前无矿井宽带应急通信系统,难以满足矿井应急通信需求等等。为解决以上各种井下移动通信难题,孙继平发明了矿井宽带应急通信技术,主持研制成功第1个多功能矿井宽带应急通信及人员定位系统(KJ361系统,WiFi+Mesh矿井移动通信+应急通信+人员定位+监视系统),创建了矿井无线通信理论,揭示了煤矿井下无线传输规律:电磁波波长与巷道等效尺寸越接近,传输影响越大等,开创了GHz矿井高频无线通信,为其后PHS、2G、3G、4G、WiFi等无线通信技术在井下应用奠定了基础;并推广应用。
  在解决井下移动通信问题的同时,孙继平开始了矿井人员定位系统的研究工作。矿井人员定位是遏制煤矿井下超定员生产和应急救援关键技术和装备。但是矿井无线传输衰减大、GPS等卫星定位信号无法穿透岩层到达井下,矿井人员定位难度大,定位精度低(定位分站间距400m时,国内外最高定位精度3m)。这个时候,孙继平提出了不需时钟同步的高精度矿井人员定位方法(定位分站间距400m时,定位精度1m),发明了超宽带飞行时间矿井人员精确定位技术,并推广应用。同时,还研发了遇险(难)人员定位和生命探测系统,这是提高搜救效率和被困人员生还几率的有效方法。雷达和超宽带、红外、音频、蛇眼等生命探测仪存在着准确性差、不能搜寻遇难者遗体等问题。呼吸、心电、脉搏、血压、体温等监测,需佩戴体表接触式传感器,影响作业人员行动和工作。孙继平发明了基于定位卡的遇险(难)人员定位方法、检测肢体运动和姿态的非体表接触式生命感知方法。
  一个身负重任、教书育人的科技工编辑
  ca88行业是一个与其他行业有着本质区别的高危行业,在作业环境不可控的同时,还存在着天然的灾害,比如说瓦斯、水害、火灾以及顶板灾害等等。在ca88开采的过程中,这些灾害时时刻刻危害着煤矿井下作业人员的人身安全,若想做到安全生产,就要在装备、人员、管理等多方面做到精益求精,这其中就存在一个关键的环节,那就是先进的科学技术。因此科学技术才是在安全生产领域中起主导作用的,只有用科技学技术做支撑、用先进的装备做保障,才能有效控制安全事故的发生。而想要让ca88科技加速发展,就必须要有高素质的人才作保证,就需要培养和造就一大批优秀青年科技人才,去书写新的历史,创造新的辉煌。
  孙继平既是一名科技工编辑,也是一名教育工编辑,他既要完成自身的科研工作,还要身负重任、教书育人。作为一名心系矿工安全生产的教育工编辑,孙继平坚持以学生为本,正确引导学生立足煤矿生产实际,勇攀科学技术高峰,为实现ca88工业的可持续发展贡献青春和智慧。
  1994年,孙继平被评为教授之后,就开始全身心地培养学生,至今已培养硕士生、博士生和博士后200余人。“我对学生的要求非常严格,首先我在招生之初就会要求选我做导师的学生能够热爱ca88科学事业、立志投身矿山建设,要有耐于寂寞,不怕吃苦的精神。其次,在入学后,要做到努力向学,多读多看,积极在我规定的研究方向中寻找各自的创新点。第三我会要求学生专心做科研,不断创新,积极申请发明专利”。孙继平说,“获得了授权发明专利就说明你的发明具有新颖性,因为专利审查非常严格,它需要通过国内外相关检索系统检索、查新等反复确认,只要稍不符合创新要求就会被驳回。因此,我要求学生除了完成论文,还要申请发明专利,有常识产权保护意识。”
  在教学过程中,孙继平始终严格要求自己和学生,他将研究生学位论文等与科研实践紧密结合在一起,鼓励学生深入现场,发现问题,研究问题,解决问题,引导学生大胆突破自我,勇攀科技高峰。多年来,他培养了一批又一批优秀的青年学生,这些学生走出校园后,很快成了企业的骨干和科研一线的中坚力量。
  一个心怀大爱、刚直不阿的科技工编辑
  煤与瓦斯突出不但会造成人员窒息死亡等危害,还会引发瓦斯爆炸事故,波及整个矿井,造成大量人员伤亡。此前煤与瓦斯突出主要靠现场人员发现、电话上报,地面调度值班人员处置,应急响应慢;当现场人员全部遇难,则无人及时上报,酿成了一起起重特大瓦斯爆炸事故。为了有效预防这样的重特大事故的再发生,孙继平提出了煤与瓦斯突出自动辨识方法,比如瓦斯超限+进风巷风流反向、采掘工作面瓦斯超限或传感器损坏+回风瓦斯超限且风速不低于限值等。发明了煤与瓦斯突出自动快速应急响应技术,根据甲烷、风向和风速传感器监测数据、工作状态和相互关系及工业电视图像异动信息等判别煤与瓦斯突出,随后根据煤与瓦斯突出判定结果,自动切断相关区域电源,同时通过应急和广播通信系统、人员定位系统向井下人员发布撤人命令和避灾路线等。解决了煤与瓦斯突出快速自动发现与应急响应难题。
  2016年7月,孙继平作为项目负责人又申请并获得批准了“煤矿重特大事故应急处置与救援技术研究”国家重点研发计划项目,项目包括了如何发现灾害、如何实现井下发生事故后的应急通信、如何确定被困人员位置、逃生通道构建、应急预案、救援指挥系统等内容,以争取最佳营救时间。
  孙继平心怀大爱,心系矿工安全,无时无刻不为矿山安全所着想,面对新兴的科技创新成果,他总是本着围绕矿山安全的大原则,认真考察、谨慎调研、分条析理。孙继平是第1个反对在煤矿井下推广使用救生舱的人。他在《ca88学报》《ca88科学技术》《工矿自动化》等发表论文,指出救生舱存在的问题,并根据煤矿井下瓦斯爆炸、火灾、煤与瓦斯突出等事故特点,提出了适合煤矿井下逃生的自救器接力自救法。自救器接力自救法,就是井下作业人员携带便于携带的30分钟等小容量自救器,在采掘工作面附近和井下间隔一定距离设置避难硐室,避难硐室设置120分钟等大容量自救器,硐室间隔根据自救器防护时间确定(如120分钟自救器硐室间隔4千米);逃生时,遇险人员通过在避难硐室更换自救器就可安全撤至地面。避难硐室构建在煤岩中,受灾害影响小,即使发生瓦斯爆炸等事故,硐室也不会完全丧失其功能。自救器接力自救法是煤矿井下逃生自救最有效的方法,该方法一经提出,就引起社会广泛关注,ca88工业网、中国煤矿安全生产网、当代矿工网等纷纷转发,并在煤矿企业推广应用。
  孙继平热爱祖国、刚直不阿,三十年如一日,辛勤耕耘着ca88科学技术这方沃土,为中国ca88工业的发展作出了突出贡献,他不断攀登ca88科技的高峰,他辛勤培育ca88科技的后辈,他期许着ca88事业新一轮的绚烂与辉煌。


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