科技日报：抗违章接线传感器系统试验成功 有望从供电源头阻断煤矿“黑工作面”

(科技日报记者 赵向南 报道)7月15日,记者从山西全安新技术开发有限公司(以下简称“山西全安”)获悉,其抗违章实验室研发的抗违章接线传感器系统首次试验成功。该系统以“有电闭锁”为核心,可物理强制阻断煤矿井下违章接线,为整治隐蔽作业面(“黑工作面”)提供了可推广的技术手段。

“黑工作面”脱离正规设计和安全监控,是瓦斯爆炸等事故的温床。山西全安研发带头人郭春平认为,煤炭开采依赖电力,“黑工作面”常伴随违规增负和违章接线。若能通过“技防”切断其供电链条,就能从源头防范事故。

该系统针对此痛点研发,可无损安装于可能违章接线的开关,并与山西全安研发的“电力负荷预警型智能抗违章保护技术系统”联网,实现“云—边—端”一体化实时监控、智能预警和强制闭锁。

图为抗违章接线传感器系统部分设备。受访者供图

系统具备三重核心功能:一是机械闭锁,物理阻断。开关接线空腔被机械结构闭锁,非专职人员无法解锁,杜绝违章接线和供电。二是智能感知,云端预警。系统利用智能传感器实时采集供电设备运行状态,监测电力负荷变化,经边缘计算预处理后上传至地面云平台。云平台识别出违章接入额外负荷后,立即向政府安监部门及相关负责人手机推送报警信息。三是分级授权,有章可循。系统建立分级解锁授权机制,确保“有电闭锁”原则在正常作业中有效执行。矿级以上授权依托虹膜生物识别与电子工作票,经5G/4G/Wi-Fi 6联网认证;科区调度级授权通过电话或视频确认;队组级授权采用单钥匙或双钥匙机械方式,不依赖网络,简单可靠。

图为抗违章接线传感器系统部分设备。受访者供图

据悉,该系统设计了四种型号,可在不拆除、不改动原有开关螺栓的前提下加装于各类开关设备。郭春平介绍,系统安装使用方便,成本灵活可控,每套从数百元到数十万元不等,可根据矿井实际情况选配。

抗违章接线传感器系统的实验成功,标志着煤矿安全监管从“人防”向“技防”迈出关键一步。郭春平表示:“我们用技术手段将安全规则固化于设备之中,以阻断违章用电为突破口,使违章行为‘想违也违不成’,为遏制‘黑工作面’痼疾提供了可行的技术路径。”

山西全安作为省级高新技术企业,多年来专注于煤矿安全生产技术研发,在煤矿井下供电系统安全防护领域取得多项突破,拥有国内外发明专利80余项。

郭春平简介

郭春平,是享受国务院特殊津贴的安全专家,拥有电气正高级工程师职称,同时获得北京大学国家发展研究院高级工商管理硕士学位。他在多个重要社会职务上积极发挥作用,担任第十一、十二届全国工商联执委,第十一、十二届山西省政协委员,还任职全国工商联科技装备商会副会长、山西省总商会荣誉会长等多个重要职位,是山西省委联系的高级专家、山西省智库专家以及山西省新兴产业领军人物,同时也是中国发明协会会员、山西全安新技术开发有限公司董事长。 

在科技创新领域,郭春平成果丰硕。他发明并带领团队研发了“违章行为识别AI技术系统”“抗违章传感器”等66项专利技术产品,其中15种产品获得“矿用产品安全标志”及“防爆合格证”认证。其提炼的抗违章技术要求被国际标准IEC60079 -0、国标GB3836.1以及《煤矿安全规程》采纳,并作为第一起草人首创12部《矿用开关两防锁》行业(安标)标准。作为唯一(或第一)发明人,他已获81项专利权,其中6项在30多个国家(或地区)获得专利权且均为PCT专利,在煤矿电气领域取得了突破性的国际专利成就。此外,他还拥有49项商标权及著作权。

郭春平不仅专注于发明创造,还在理论研究上颇有建树。其独著的《抗违章技术理论与应用》(基于中、美等30国专利及国际标准)被牛津及国家图书馆等48家图书馆收藏,创立了抗违章理论体系,提出的“想违章违不成,即使违章也造不成事故”等理念和理论被收入百度百科;在国家级刊物发表多篇专业论文。他创办的发明创造型高新技术企业,承担并完成国家重点研发计划等数十个科技项目,首创并应用“骏马拉小车”理论,将山西全安公司打造成“抗违章保护技术”世界单项冠军,转化智能抗违章保护技术成果,为安全生产做出了重大贡献,经原山西煤监局认定,至少减少20余人死亡。

在国企工作期间,郭春平同样成绩斐然。29岁时,他在柳湾煤矿被破格任命为二号井机电主任,首创并应用《运势控制法》《综采设备FM六步循环法》,成功实现汾西矿务局历史上首次综合机械化采煤和掘进,并创下综采队年产百万吨纪录;后任柳湾煤矿科技科长,应用《企业全面科技管理》理论,组织完成130余项技术改进项目。

凭借卓越的贡献,郭春平荣获山西省专利一等奖等10项省部级科技奖励,被授予省劳动模范称号,三次荣获“山西省中国特色社会主义建设者”称号 。