伏身鉆研攀高峰科技之光耀煤海
——記中國礦業(yè)大學(xué)（北京）信息工程研究所所長孫繼平

文/李錦 朱曉莉 攝影/于小川

伏身鉆研攀高峰科技之光耀煤海
——記中國礦業(yè)大學(xué)（北京）信息工程研究所所長孫繼平

文/李錦 朱曉莉 攝影/于小川

為促進(jìn)青年科技人才的成長，獎勵有突出貢獻(xiàn)和成就的優(yōu)秀青年科技工作者，19 9 0年中國煤炭學(xué)會三屆三次常務(wù)理事會審議確定，設(shè)立“中國煤炭學(xué)會青年科技獎”，每兩年評選一次，每次10人，并制定了實行條例。19 9 6年煤炭部將該獎項更名為“煤炭青年科技獎”，由煤炭部人事司、科技教育司和中國煤炭學(xué)會共同主持，并制定了《煤炭科技獎組織工作辦法》。2001年，經(jīng)中國煤炭學(xué)會申報，獲國家獎勵工作辦公室批準(zhǔn)，成為首批獲準(zhǔn)登記的社會力量辦獎獎項，頒發(fā)了證書并召開了新聞發(fā)布會。

19 9 0年至2016年，全國煤炭青年科技獎共進(jìn)行了15屆評選表彰活動，先后評選出19 2名優(yōu)秀青年授予此獎。獲獎?wù)咴谥蟮墓ぷ髦懈訆^發(fā)進(jìn)取，多數(shù)人已成為所在單位的專家或者領(lǐng)導(dǎo)，有的更是獲得了院士的殊榮。而孫繼平就是其中的一位。

孫繼平早在19 9 2年就獲得了第二屆全國煤炭青年科技獎，當(dāng)時的他只有34歲，像初升的太陽一般正在冉冉升起，他潛心鉆研，勇于創(chuàng)新。孫繼平說：“煤炭青年科技獎對于一個青年科技工作者來說非常重要，此階段科研工作剛剛起步，困難和壓力并重，此時得到煤炭青年科技獎，無疑是對青年人研究工作的巨大肯定與鼓勵，同時也為青年人繼續(xù)研究提供了前行的動力。我是19 9 2年獲得煤炭青年科技獎，這個獎是當(dāng)時前輩專家們對我研究工作的肯定和鼓勵，更是一種鞭策，也讓我感受到科研的價值和意義，它激勵著我在今后的科研工作中靜心研究、鍥而不舍、不斷創(chuàng)新?！?/p>

隨后的25年來，他一直從事煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信、安全生產(chǎn)信息化、煤礦電氣安全和事故應(yīng)急救援等方面的研究和創(chuàng)新。一步一個腳印，從博士、教授，到博士生導(dǎo)師、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）信息工程研究所所長、原副校長。并同時兼任國家安全生產(chǎn)專家組煤礦機電組組長，中國煤炭學(xué)會自動化專業(yè)委員會主任，中國煤炭工業(yè)技術(shù)委員會信息化專家委員會主任，中國煤炭工業(yè)安全科學(xué)技術(shù)學(xué)會監(jiān)控與信息化專業(yè)委員會主任，國務(wù)院安委會專家委員會礦山專業(yè)委員會副主任，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局技術(shù)委員會委員，注冊安全工程師，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局煤礦瓦斯與火災(zāi)防治技術(shù)科技研發(fā)平臺主任，中國安全生產(chǎn)協(xié)會礦山應(yīng)急救援技術(shù)研究中心主任等。帶著對孫繼平的無限好奇，《當(dāng)代礦工》雜志的記者敲響了孫繼平教授辦公室的房門……

我們看到的孫繼平溫文儒雅、少言寡語，臉上掛著真誠的微笑，不溫不火。他溫和、誠懇的笑臉中透著為人師表的厚重和砥礪奮斗的堅韌?！懊禾啃袠I(yè)是一個特殊的行業(yè)，瓦斯、水、火、頂板等災(zāi)害困擾著煤炭行業(yè)健康發(fā)展，我國有世界上最先進(jìn)的煤礦，也有最落后的煤礦。目前煤炭行業(yè)發(fā)展正面臨去產(chǎn)能化、結(jié)構(gòu)調(diào)整的壓力，科技創(chuàng)新是推動行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的原動力。作為一名在高校從事教學(xué)與科研工作的科技工作者，我深知自己肩上的責(zé)任。因此我也希望新一屆的煤炭青年科技獎獲得者能夠在構(gòu)建創(chuàng)新型煤炭行業(yè)中奮發(fā)圖強、苦心鉆研，為推進(jìn)煤炭工業(yè)安全高效綠色創(chuàng)新發(fā)展作出貢獻(xiàn)?！痹诓稍L中，孫繼平道出了他對發(fā)展煤炭科技事業(yè)的信心和決心，明亮的雙眸中流露出內(nèi)心的平靜，他用真誠和務(wù)實的話語感動著身邊的每一個人。

一個銳意進(jìn)取、開拓創(chuàng)新的科技工作者

孫繼平是我國煤礦安全生產(chǎn)和應(yīng)急救援領(lǐng)域的專家，多年來一直致力于煤礦安全監(jiān)控和應(yīng)急救援方面的研究和創(chuàng)新。他針對我國煤礦瓦斯爆炸等事故防治、快速高效應(yīng)急救援等重大技術(shù)難題，主持開展了系統(tǒng)攻關(guān)研究，發(fā)明了煤礦安全監(jiān)控、煤與瓦斯突出辨識、寬帶應(yīng)急通信、遇險人員定位和生命感知等方法和技術(shù)，主持研發(fā)成功我國第1個時分/碼分多址煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)、第1個煤礦寬帶應(yīng)急通信系統(tǒng)等，在全國煤炭行業(yè)推廣應(yīng)用，解決了瓦斯爆炸等事故隱患快速發(fā)現(xiàn)與控制、遇險人員寬帶應(yīng)急通信和搜尋等技術(shù)難題，為遏制煤礦重特大事故和應(yīng)急救援作出了重大貢獻(xiàn)。

他先后獲國家科技進(jìn)步二等獎3項（排名1、1、2），部級科技進(jìn)步特等獎1項和一等獎7項（均排名1），授權(quán)發(fā)明專利50項（均排名1）；主持制定安全生產(chǎn)和煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)26項（均排名1）；被S C I和EI收錄第1作者論文9 2篇；第1作者或獨立完成著作12部。

煤礦安全監(jiān)控是防治瓦斯等重特大事故的必要手段。在19 8 4年以前，我國沒有煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品，只有瓦斯遙測儀，而這種儀器存在著傳輸電纜用量大、系統(tǒng)容量小、僅監(jiān)測瓦斯單一參數(shù)等問題。就在這個時候，孫繼平提出了礦用時分多址等方法，發(fā)明了計算機時分/碼分多址煤礦安全監(jiān)控技術(shù)，于19 8 4年主持研發(fā)成功我國第1個計算機煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，于19 8 7年主持研發(fā)成功第1個碼分多址K J 8型礦井監(jiān)控系統(tǒng)，于19 9 3年主持研發(fā)成功時分多址K J 13型礦井監(jiān)控系統(tǒng)，在煤炭行業(yè)推廣應(yīng)用。

K J 8型礦井監(jiān)控系統(tǒng)在山西小峪煤礦現(xiàn)場試驗時，孫繼平為了做到系統(tǒng)一次性開通，完成試驗。他不分晝夜，24小時盯在現(xiàn)場，仔細(xì)考量，反復(fù)試驗，終于他的努力沒有白費，做到了一次開通，試驗取得了圓滿成功。但就在試驗成功之后，他便一下就放松了下來，感到身心疲憊，升井后在澡堂洗澡時，不知不覺地睡著了，多虧被工人及時發(fā)現(xiàn)，否則后果不堪設(shè)想。

之后，孫繼平又為了滿足多參數(shù)全礦井安全監(jiān)控的需求，提出了解決C A N現(xiàn)場總線本安防爆的隔離供電法、提高傳輸距離和分支長度的降速法等，發(fā)明了第2代煤礦安全監(jiān)控技術(shù)（礦用本安現(xiàn)場總線+以太網(wǎng)+無線+組態(tài)軟件+本安開關(guān)電源+智能分站+智能傳感器等），在全國煤炭行業(yè)推廣應(yīng)用，并沿用至今。

后來，孫繼平為解決煤礦特殊工作環(huán)境下的通信難題，開始了井下移動通信和人員定位的研究工作。眾所周知，井下人員是流動作業(yè)，通信和找尋人員是非常困難的。比如說管理人員、瓦斯檢查員、安全檢查員、井下電鉗工等都是在移動作業(yè)，移動的作業(yè)就急需移動的通信系統(tǒng)來協(xié)助工作，但是要想在井下實現(xiàn)移動通信，就要面臨多種困難，比如煤礦井下無線傳輸衰減大（在地面通信距離達(dá)數(shù)千米的對講機，在井下通信距離不足百米）、發(fā)射功率受限、電磁環(huán)境惡劣等，制約著礦井應(yīng)急通信技術(shù)和系統(tǒng)發(fā)展?，F(xiàn)有透地通信需在井下設(shè)置大尺寸天線（透地300米，環(huán)形天線周長18 0米），井下作業(yè)人員無法攜帶；感應(yīng)和漏泄通信距離近（無中繼距離分別小于1千米和500米）；有線通信抗災(zāi)變能力差；救災(zāi)通信僅用于救護隊員能達(dá)到的位置；此前無礦井寬帶應(yīng)急通信系統(tǒng)，難以滿足礦井應(yīng)急通信需求等等。為解決以上各種井下移動通信難題，孫繼平發(fā)明了礦井寬帶應(yīng)急通信技術(shù)，主持研制成功第1個多功能礦井寬帶應(yīng)急通信及人員定位系統(tǒng)（K J 361系統(tǒng)，Wi Fi+M e s h礦井移動通信+應(yīng)急通信+人員定位+監(jiān)視系統(tǒng)），創(chuàng)建了礦井無線通信理論，揭示了煤礦井下無線傳輸規(guī)律：電磁波波長與巷道等效尺寸越接近，傳輸影響越大等，開創(chuàng)了G Hz礦井高頻無線通信，為其后PHS、2G、3G、4G、Wi Fi等無線通信技術(shù)在井下應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)；并推廣應(yīng)用。

在解決井下移動通信問題的同時，孫繼平開始了礦井人員定位系統(tǒng)的研究工作。礦井人員定位是遏制煤礦井下超定員生產(chǎn)和應(yīng)急救援關(guān)鍵技術(shù)和裝備。但是礦井無線傳輸衰減大、G PS等衛(wèi)星定位信號無法穿透巖層到達(dá)井下，礦井人員定位難度大，定位精度低（定位分站間距40 0 m時，國內(nèi)外最高定位精度3m）。這個時候，孫繼平提出了不需時鐘同

一個身負(fù)重任、教書育人的科技工作者

煤炭行業(yè)是一個與其他行業(yè)有著本質(zhì)區(qū)別的高危行業(yè)，在作業(yè)環(huán)境不可控的同時，還存在著天然的災(zāi)害，比如說瓦斯、水害、火災(zāi)以及頂板災(zāi)害等等。在煤炭開采的過程中，這些災(zāi)害時時刻刻危害著煤礦井下作業(yè)人員的人身安全，若想做到安全生產(chǎn)，就要在裝備、人員、管理等多方面做到精益求精，這其中就存在一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，那就是先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。因此科學(xué)技術(shù)才是在安全生產(chǎn)領(lǐng)域中起主導(dǎo)作用的，只有用科技學(xué)技術(shù)做支撐、用先進(jìn)的裝備做保障，才能有效控制安全事故的發(fā)生。而想要讓煤炭科技加速發(fā)展，就必須要有高素質(zhì)的人才作保證，就需要培養(yǎng)和造就一大批優(yōu)秀青年科技人才，去書寫新的歷史，創(chuàng)造新的輝煌。步的高精度礦井人員定位方法(定位分站間距400m時，定位精度1m)，發(fā)明了超寬帶飛行時間礦井人員精確定位技術(shù)，并推廣應(yīng)用。同時，還研發(fā)了遇險（難）人員定位和生命探測系統(tǒng)，這是提高搜救效率和被困人員生還幾率的有效方法。雷達(dá)和超寬帶、紅外、音頻、蛇眼等生命探測儀存在著準(zhǔn)確性差、不能搜尋遇難者遺體等問題。呼吸、心電、脈搏、血壓、體溫等監(jiān)測，需佩戴體表接觸式傳感器，影響作業(yè)人員行動和工作。孫繼平發(fā)明了基于定位卡的遇險（難）人員定位方法、檢測肢體運動和姿態(tài)的非體表接觸式生命感知方法。

孫繼平既是一名科技工作者，也是一名教育工作者，他既要完成自身的科研工作，還要身負(fù)重任、教書育人。作為一名心系礦工安全生產(chǎn)的教育工作者，孫繼平堅持以學(xué)生為本，正確引導(dǎo)學(xué)生立足煤礦生產(chǎn)實際，勇攀科學(xué)技術(shù)高峰，為實現(xiàn)煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)青春和智慧。

19 9 4年，孫繼平被評為教授之后，就開始全身心地培養(yǎng)學(xué)生，至今已培養(yǎng)碩士生、博士生和博士后200余人?！拔覍W(xué)生的要求非常嚴(yán)格，首先我在招生之初就會要求選我做導(dǎo)師的學(xué)生能夠熱愛煤炭科學(xué)事業(yè)、立志投身礦山建設(shè)，要有耐于寂寞，不怕吃苦的精神。其次，在入學(xué)后，要做到努力向?qū)W，多讀多看，積極在我規(guī)定的研究方向中尋找各自的創(chuàng)新點。第三我會要求學(xué)生專心做科研，不斷創(chuàng)新，積極申請發(fā)明專利”。孫繼平說，“獲得了授權(quán)發(fā)明專利就說明你的發(fā)明具有新穎性，因為專利審查非常嚴(yán)格，它需要通過國內(nèi)外相關(guān)檢索系統(tǒng)檢索、查新等反復(fù)確認(rèn)，只要稍不符合創(chuàng)新要求就會被駁回。因此，我要求學(xué)生除了完成論文，還要申請發(fā)明專利，有知識產(chǎn)權(quán)保護意識?！?/p>

在教學(xué)過程中，孫繼平始終嚴(yán)格要求自己和學(xué)生，他將研究生學(xué)位論文等與科研實踐緊密結(jié)合在一起，鼓勵學(xué)生深入現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)問題，研究問題，解決問題，引導(dǎo)學(xué)生大膽突破自我，勇攀科技高峰。多年來，他培養(yǎng)了一批又一批優(yōu)秀的青年學(xué)生，這些學(xué)生走出校園后，很快成了企業(yè)的骨干和科研一線的中堅力量。

一個心懷大愛、剛直不阿的科技工作者

煤與瓦斯突出不但會造成人員窒息死亡等危害，還會引發(fā)瓦斯爆炸事故，波及整個礦井，造成大量人員傷亡。此前煤與瓦斯突出主要靠現(xiàn)場人員發(fā)現(xiàn)、電話上報，地面調(diào)度值班人員處置，應(yīng)急響應(yīng)慢；當(dāng)現(xiàn)場人員全部遇難，則無人及時上報，釀成了一起起重特大瓦斯爆炸事故。為了有效預(yù)防這樣的重特大事故的再發(fā)生，孫繼平提出了煤與瓦斯突出自動辨識方法，比如瓦斯超限+進(jìn)風(fēng)巷風(fēng)流反向、采掘工作面瓦斯超限或傳感器損壞+回風(fēng)瓦斯超限且風(fēng)速不低于限值等。發(fā)明了煤與瓦斯突出自動快速應(yīng)急響應(yīng)技術(shù)，根據(jù)甲烷、風(fēng)向和風(fēng)速傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)、工作狀態(tài)和相互關(guān)系及工業(yè)電視圖像異動信息等判別煤與瓦斯突出，隨后根據(jù)煤與瓦斯突出判定結(jié)果，自動切斷相關(guān)區(qū)域電源，同時通過應(yīng)急和廣播通信系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)向井下人員發(fā)布撤人命令和避災(zāi)路線等。解決了煤與瓦斯突出快速自動發(fā)現(xiàn)與應(yīng)急響應(yīng)難題。

2 0 16年7月，孫繼平作為項目負(fù)責(zé)人又申請并獲得批準(zhǔn)了“煤礦重特大事故應(yīng)急處置與救援技術(shù)研究”國家重點研發(fā)計劃項目，項目包括了如何發(fā)現(xiàn)災(zāi)害、如何實現(xiàn)井下發(fā)生事故后的應(yīng)急通信、如何確定被困人員位置、逃生通道構(gòu)建、應(yīng)急預(yù)案、救援指揮系統(tǒng)等內(nèi)容，以爭取最佳營救時間。

孫繼平接受本刊記者采訪

孫繼平心懷大愛，心系礦工安全，無時無刻不為礦山安全所著想，面對新興的科技創(chuàng)新成果，他總是本著圍繞礦山安全的大原則，認(rèn)真考察、謹(jǐn)慎調(diào)研、分條析理。孫繼平是第1個反對在煤礦井下推廣使用救生艙的人。他在《煤炭學(xué)報》《煤炭科學(xué)技術(shù)》《工礦自動化》等發(fā)表論文，指出救生艙存在的問題，并根據(jù)煤礦井下瓦斯爆炸、火災(zāi)、煤與瓦斯突出等事故特點，提出了適合煤礦井下逃生的自救器接力自救法。自救器接力自救法，就是井下作業(yè)人員攜帶便于攜帶的30分鐘等小容量自救器，在采掘工作面附近和井下間隔一定距離設(shè)置避難硐室，避難硐室設(shè)置12 0分鐘等大容量自救器，硐室間隔根據(jù)自救器防護時間確定（如12 0分鐘自救器硐室間隔4千米）；逃生時，遇險人員通過在避難硐室更換自救器就可安全撤至地面。避難硐室構(gòu)建在煤巖中，受災(zāi)害影響小，即使發(fā)生瓦斯爆炸等事故，硐室也不會完全喪失其功能。自救器接力自救法是煤礦井下逃生自救最有效的方法，該方法一經(jīng)提出，就引起社會廣泛關(guān)注，煤炭工業(yè)網(wǎng)、中國煤礦安全生產(chǎn)網(wǎng)、當(dāng)代礦工網(wǎng)等紛紛轉(zhuǎn)發(fā)，并在煤礦企業(yè)推廣應(yīng)用。

孫繼平熱愛祖國、剛直不阿，三十年如一日，辛勤耕耘著煤炭科學(xué)技術(shù)這方沃土，為中國煤炭工業(yè)的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)，他不斷攀登煤炭科技的高峰，他辛勤培育煤炭科技的后輩，他期許著煤炭事業(yè)新一輪的絢爛與輝煌。