郭春平发明山西全安首创的5G智能远方漏电试验装置在国内外首获“通行证”

郭春平发明山西全安首创的5G智能远方漏电试验装置在国内外首获“通行证”—“漏电保护5G智能试验技术”独树一帜,在全世界遥遥领先

近日,国务院特贴发明家郭春平发明、山西全安公司创造的“5G智能远方漏电试验装置”,首获安全标志和防爆合格证。这一拥有中国和美国专利的国家知识产权密集型电气安全产品,首次获得进入井下5G网络的“通行证”,表明我国政府和全安人进入5G的决心和信心。据专家指出:“5G智能远方漏电试验装置及系统”(简称:漏电保护5G智能试验技术)独树一帜,美国和其他国家都没有,我国在全世界遥遥领先。

《煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则》第19条规定:运行中的检漏保护装置,每月至少做一次远方人工漏电跳闸试验。为了落实该规定,科技部从2020年开始把郭春平发明的拥有中国和美国专利“一种煤矿远方漏电试验方法及设备”列为国家重点研发项目。不带5G通信的智能远方漏电试验装置于2020年在国内外首获矿用安全标志证书及防爆合格证书,并已在山西焦煤双柳及水峪、潞安常村及五矿、华阳新景等煤矿推广应用。

疫情下,山西全安公司销售收入断崖式减少,面对经济困难,没有停工停产,反而“逆势创新”,投入大量资金,实施“发明驱动战略”。郭春平带领团队开始研发“5G智能远方漏电试验装置及系统”,并获得2023年度中央引导地方科技发展资金支持。经过两年多的努力,升级版的“5G智能远方漏电试验装置及系统”取得阶段性成果。2023年4月,“5G智能远方漏电试验装置及系统”,成功试验接入了新元煤矿井下5G网络,并按《规程》要求完成了智能远方漏电试验。这是5G智能技术在井下工业控制系统应用的又一次进步,新元煤矿在国内外第一次将5G技术应用于井下,主要是在视频监控及数据处理方面的应用。像这样通过云计算中心、5G网络进行井下抗违章技术试验,在国内外还是第一次。

“5G智能远方漏电试验装置及系统” 属于井下智能控制技术范畴,其原理是:“地面终端”通过“抗违章云系统”控制“井下动力设备”进行远方漏电试验。在地面通过调度台(或手机)发出远方漏电试验指令,经过“抗违章云系统”平台的“抗违章软件”处理,通过5G服务器、井下5G传输环网、井下5G基站,把5G无线信号传输到“5G智能远方漏电试验装置”,经智能处理,其继电器动作,将安全临界试验电阻接入660V或1140V电网,其馈电开关的漏电保护装置动作,馈电开关跳闸,“5G智能远方漏电试验系统”将馈电开关的“跳闸时间”等状态信号转化为5G信号传输到地面“抗违章云系统”平台,经其“抗违章软件”处理,并通知手机等有关终端。而传统井下自动控制技术简单原理是:“地面调度”通过“井下分站”控制“井下动力设备”。由于“井下分站”所能应用的软件很少,要在井下应用人工智能技术十分困难,甚至不可能。“抗违章云系统”可以方便调用多种先进的人工智能软件,实现井下违章行为识别及违章预控,彻底杜绝违章带电作业。

“5G智能远方漏电试验装置及系统”不仅可与5G连接,也可与4G和WiFi6等多种无线和有线网络连接,也可与未来的6G网络连接。远方漏电试验装置一般安装在线路末端,需要敷设很长通讯电缆才能实现有线网络通信,把远方漏电试验结果、动作时间、接地电阻、电压等电气参数传输到地面,维护管理成本很高,很难长期稳定可靠地应用。“漏电保护5G智能试验技术”就不必敷设通信电缆,即可把远方漏电试验电气参数传输到地面,不仅达到安全质量标准化关于电气设备必须将电气参数传输到井上调度中心的要求,还能减人提效。该系统由于具有瓦斯超限闭锁不能试验、接地极悬空接触不好闭锁不能试验及断相闭锁不能试验功能,所以不必到达井下试验现场,在地面用电脑、手机远程操作,就能进行安全可靠的漏电保护智能试验。该系统使用方便,安全可靠,试验时无需开盖、验电、放电,无需违章临时搭接试验电阻,可省去漏电试验人员繁琐耗时的准备工作,能及时、快速、准确、安全地完成原本繁琐、耗时、不安全试验工作。可以通过软件设置,智能选择漏电试验日期及时间而进行自动试验,确保在井下不生产时进行漏电试验以免影响生产,并将试验结果传到地面调度中心电脑及手机上。还能试验漏电保护的纵向和横向选择性以及防越级跳闸的可靠性。

山西全安公司是发明创造型企业,是全国“最具创新能力”十佳中小企业及“安全生产科技创新型企业”,是“国家知识产权优势企业”称号。所发明的“5G智能远方漏电试验装置及系统”获5项中国、美国及“一带一路”8国专利,包括“抗违章软件”“接地极悬空闭锁技术”“隔爆外壳传输5G/4G/wifi6无线信号技术”等,最少填补了10项国际技术空白。试验成功的“抗违章云系统”控制技术,为煤矿井下设备应用5G网络实现无线化控制提供重要经验及数据,以实例证明了地面的5G终端设备同样可以应用于井下,如果全面推广应用,繁多的井下控制电缆及井下分站将会极大地减少,无线智能传感器将大大增加,并成为井下的“主角”。

该项井下智能控制技术试验成功,及5G智能远方漏电试验装置在全世界隔爆设备领域第一次获得“安全标志”这块“通行证”,对于国内外智能矿山建设意义十分重大。

郭春平简介

郭春平,获国务院特殊津贴安全专家,电气正高级工程师,北京大学国家发展研究院高级工商管理硕士,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,全国工商联科技装备商会副会长,山西省总商会荣誉会长,山西省光彩事业促进会理事会副会长,山西名人联合会副会长,山西省委联系的高级专家,山西省智库专家,山西省新兴产业领军人物,中国发明协会会员。山西全安新技术开发有限公司董事长。

发明并带领团队创造了“违章行为识别AI技术系统”“抗违章传感器”“防治带电作业及瓦斯爆炸的智能抗违章保护技术系统”“智能远方漏电试验装置”“两防锁”等50余项专利技术产品。作为唯一(或第一)发明人已获78项专利权,其中有5项获美国、欧洲、欧亚及俄罗斯等30多个国家(或地区)专利权,且都是PCT专利。据查新报告:近百年来,我国仅有郭春平一人,在煤矿电气领域同时获美国和欧盟专利权,为我国在国外占领了数十块“主权”属于中国的高新技术“领地”。作为唯一设计人(或著作权人)获商标权及著作权49项。

在发明创造的同时,创立了抗违章理论体系,概括出“想违章违不成,即使违章也造不成事故”抗违章理念,“违章可预控性定则”“违章过渡过程”等十几个相关词条被收入百度百科;并作为第一起草人首创《矿用开关两防锁》行业(安标)标准12部,在国家级刊物发表《煤矿井下供电系统抗违章保护技术》等多篇论文;还创办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,首创并实际应用“骏马拉小车”理论,把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,使45万台设备安装使用“两防锁”等抗违章装备,为山西最少减少死亡20余人(原山西煤监局认定)。

曾在国企工作,原汾西矿务局在某矿推广应用综合机械化采煤和掘进失败后,柳湾煤矿主动承担再次推广应用任务, 29岁时被破格任命为二号井机电主任,首创并实际应用《运势控制法》《综采设备FM六部循环法》,领导一千多名机电技术人员和工人工作4年,在汾西矿务局历史上第一次实现综合机械化采煤和掘进,并创下综采队年产百万吨当时纪录;后任汾西矿务局第一次设立的柳湾煤矿科技科长,首创并实际应用《企业全面科技管理》理论指导,组织领导完成130余项技术改进项目。

荣获山西省专利一等奖等10项省部级科技奖励,荣获省劳动模范称号,三次荣获“山西省中国特色社会主义建设者”称号。