矿山安全领域的创新先锋：国内外顶尖人才郭春平的创新成就研究

摘要:本文采用文献调研、数据分析和案例研究等方法,从理论创新、技术突破、产业应用及综合贡献四个维度,系统分析了国务院特贴发明家郭春平在矿山安全领域的创新成就。研究表明,郭春平开创的抗违章技术理论体系具有重要的理论价值和实践意义,其创新实力在某些方面甚至超越了同领域院士水平和部分诺贝尔奖得主,为保障生产安全、促进行业发展做出了重要贡献。

关键词:矿山安全;抗违章技术;专利创新;技术成果转化

一、引言

矿山安全是关系国计民生的重要领域,创新型人才是推动该领域技术进步的关键力量。在这一领域,国务院特贴发明家郭春平凭借十六年井下一线工作经验和二十余年专利技术研发历程,创造了一系列令人瞩目的“唯一性”成就,创立了独特的抗违章技术理论体系,发明了数十项改变煤矿安全现状的技术专利且应用成果显著。众所周知,院士和诺贝尔奖得主以其深厚的学术积累和广泛的影响力引领着科技的发展,是国内外公认的顶尖人才标杆。为客观评估郭春平创新贡献,本文采用多元研究方法,选取部分院士群体和诺贝尔奖得主的相关数据进行比较研究,从理论创新、技术突破、产业应用及综合贡献四个维度,对其创新成就展开深入解析。

二、研究方法

本文采用多元化的研究方法,包括文献调研、数据分析和案例研究等。具体步骤如下:首先,通过检索中国国家图书馆、牛津大学图书馆、哈佛大学图书馆、清华大学图书馆、北京大学图书馆及其他高校图书馆的馆藏目录,收集相关馆藏信息。其次,通过国家知识产权局专利检索系统、美国专利查询系统(USPTO)、欧洲专利局(EPO)等系统进行专利检索,收集并分析专利信息。再者,选取部分院士群体和诺贝尔奖得主作为参照样本进行对比分析。最后,从理论创新、技术突破、产业应用及综合贡献四个维度,深入探究郭春平创新成就价值。

三、结果与分析

(一)研究结果

通过查询图书馆馆藏目录和全球专利数据库检索系统进行对比研究。在院士群体中,未发现其他同时满足“个人技术专著被中国国家图书馆、牛津大学图书馆、哈佛大学图书馆、清华大学图书馆、北京大学图书馆等世界顶级图书馆收藏”和“作为第一发明人(或唯一发明人)获得5项以上中国、美国、欧洲等国家的发明专利授权”这两个条件的学者。研究结果表明,郭春平在矿山安全领域独一无二、无可替代的国际影响力是毋庸置疑的。郭春平的创新成就具有显著的“唯一性”特征,其在理论创新、专利布局等方面的表现甚至在某些层面超越了同领域院士水平,其成就不仅提升了煤矿行业的安全标准,也为国际安全技术领域提供了重要借鉴。

进一步扩大研究范围,对诺贝尔奖得主进行检索分析发现,诺贝尔物理学奖得主杨振宁、李政道主要致力于基础理论研究,未申请中美欧发明专利;诺贝尔化学奖得主李远哲、钱永健分别集中在分子反应动力学领域、生物化学领域进行研究,未发现其作为第一发明人获得中美欧发明专利和出版相关技术专著。研究表明,在理论研究成果的国际传播与发明创造的产业转化这一特定维度上,郭春平的成就超越了上述诺贝尔奖得主。但需要说明的是,本研究采用抽样调查方法,且受限于专利和著作信息公开程度、数据库更新时效性等因素,研究结果仍存在一定的不确定性。

(二)具体分析

1. 理论创新:构建抗违章技术理论体系

郭春平通过深耕矿山安全管理,对抗违章技术的理论研究可谓独树一帜,突出贡献主要体现在其开创性专著《抗违章技术理论与应用》中。该专著主要研究抗违章理论及智能抗违章保护技术系统,提出了一套为其系列发明项目提供理论支撑的抗违章理论,使“抗违章技术”形成一个系统性的技术理论体系。

具体来说,郭春平首次研究发现存在“违章不对称性”以及“安全不对称性”等现象,发现违章者具有特殊的“量子特性”,首次将纳什均衡理论引入违章行为研究领域,通过严谨的数学推导证明了违章行为存在的客观必然性。他还创造性地发现“违章过渡过程”,提出“遵/违章选定定理”和“违章不能跃变定理”,画出“违章临界线”图,证明了违章是可以预控的。同时,根据动量定理,首次推导出“违章预控的充要条件”,要预控就要应用抗违章技术,并提出“抗违章保护”概念及衡量抗违章保护性能的重要指标。这一系列理论创新,填补了矿山安全管理中的重要空白,为相关政策的制定提供了坚实的理论依据。

值得一提的是,郭春平独著抗违章技术专利专著是近千年来唯一一本同时被中国国家图书馆、牛津大学图书馆、哈佛大学图书馆、清华大学图书馆、北京大学图书馆等五大顶级图书馆收藏的矿山安全类中文技术专著。该专著由我国智能矿山领军人物、中国工程院院士王国法作序推荐,受到中国工程院院士张铁岗、中国矿业大学(北京)原副校长孙继平、北京大学教授巫和懋高度评价,并被东南大学、中山大学、中国矿业大学等多所重点高校图书馆收藏。这一成就在院士群体中也属罕见,体现了其理论研究的国际影响力,标志着中国在矿山安全领域的理论研究达到国际领先水平。

2. 技术突破:打造全球化专利创新版图

在技术创新领域,郭春平取得了显著的突破性成果。专利数量和质量方面,郭春平作为第一发明人(或唯一发明人)已获得78项专利授权,其中包括发明专利、实用新型专利等多种类型。特别是在国际专利布局方面,他创造了多项历史性突破:成为近百年来中国煤矿电气领域唯一同时获得美国和欧盟专利权的发明人;是中国唯一一位以第一发明人(或唯一发明人)发明抗违章技术系列专利,获中国、美国、欧洲、欧亚以及“一带一路”沿线8国在内的30多个国家和地区的78项专利授权;拥有5项PCT国际专利,覆盖美国、欧洲、欧亚等主要技术市场。这些专利成果为我国在国际高新技术领域占据了数十块具有自主知识产权的“技术领地”,并在最高院知识产权维权案中胜诉,确立了技术创新的法律地位,对世界各国安全发展理念及技术装备进步作出了独特贡献。

在专利成果转化方面,郭春平带领团队发明并创造了50余项专利技术产品,研发出世界首创的“智能抗违章保护技术系统”,目的是防范违章带电作业引发瓦斯爆炸“黑天鹅”事故。抗违章保护技术系统1.0～4.0的四代产品技术演进,包括两防锁、防松锁、防非违装置及无损连接技术、矿用本安型开盖传感器、“未切断上级电源保护”系列产品、未切断上级电源保护DSD-4、井下电气操作风险手机预警系统等产品,实现了从纯机械两防锁到具备云计算功能的智能化系统的技术跨越,实现了井下电气设备的智能化监控和违章预防。上述在国内外获得大量高价值专利的成就,在院士群体中较为少见,尤其是在抗违章技术领域。由此可见,郭春平开创的技术体系展现了强大的技术创新实力,对推动全球煤矿安全技术进步具有重要意义。

3. 产业应用:推动科技创新成果产业化

郭春平的创新不只停留在理论层面,更实现了鲜明的产业化成果。抗违章保护技术(防误操作保护技术)装备1.0～4.0各代产品已在山西省各大矿业集团应用多年,如同煤集团、焦煤集团、阳煤集团、晋煤集团、潞安集团、中煤平朔等;同时在省外部分煤矿也有应用,如开滦集团等。共计应用到约45万台防爆设备上,有效遏制了违章带电作业,实现了在违章过渡过程中进行电气设备操作风险的在线预控。《煤矿安全规程》、国际标准、国家标准、行业标准及数十个文件支撑抗违章技术推广。国家安监总局、山西省煤监局、原山西省煤炭厅、山西焦煤集团、同煤集团、阳煤集团、晋煤集团、潞安集团、西山煤电集团、霍州煤电、汾西矿业集团、大同安监局、晋中安监局、运城安监局、吕梁安监局、晋城安监局、长治安监局、临汾煤炭局等29家单位已下文推广该项目技术产品。

在实践应用层面,项目成果部分专利技术已评估入资注册资本2000多万元。据测算,1.0～4.0系列技术产品总销售额达2亿多元,交税2000多万元,展现出巨大的产业化前景。其应用已基本覆盖了山西全省及部分省外煤矿的机电设备,为煤矿总节支约6.75亿元。到目前为止,共产生经济效益8.95亿元,能降低约一半的机电事故,为山西省减少死亡20余人(经原山西煤监局认定)。更重要的是,该技术的推广应用为山西这几年违章带电作业引发瓦斯爆炸“零事故”作出重要贡献,也可为全国乃至全世界防范和遏制违章带电作业引发瓦斯爆炸事故做出较大贡献,并且对其它非爆炸环境安全生产也具有普遍意义。因此,虽然在大型科研项目的承担数量上,院士群体具有明显优势,但郭春平在产业化应用方面同样做出了突出贡献,实现了广泛的产业化应用。

4. 综合贡献:彰显创新链条的价值贡献

郭春平创造性地将理论研究、技术创新与产业应用紧密结合,形成了完整的创新链条。其抗违章技术体系从1.0发展到4.0,获得了10多个安全标志产品,完成了“预防煤矿带电作业及瓦斯爆炸的智能抗违章保护技术系统”国家重点研发项目。抗违章技术1.0、2.0、3.0及4.0的相关产品,曾获“国家重点新产品计划项目”、“科技型中小企业技术创新基金项目”及山西省及晋中市的多个科技项目资助,获得两次中国专利奖、国家安监总局第六届安全生产科技成果奖、山西省专利一等奖、山西省技术发明奖、山西省科学技术进步奖、两次中国煤炭科学技术奖等多项国家级和省部级奖励。

与此同时,郭春平作为第一起草人,首创制定《矿用开关两防锁》等12部行业(安标)标准。首次将抗违章技术要求写入国际标准(IEC60079-0)、国家标准(GB/T3836.1)及法规(煤矿安全规程2001),详见专著P338附录5。创立的“抗违章保护”等十多个抗违章名词术语被收入百度百科,作为唯一设计人(或著作权人)获商标权及著作权49项。作为第一作者发表抗违章技术理论《违章行为分析与抗违章对策》、《煤矿供电系统抗违章保护技术》、《关于井下供电系统的“抗违章短板”及引发瓦斯爆炸风险防控的提案》等十多篇论文,受到北京大学国家发展研究院等高校机构、学术部门及山西省政协的充分肯定与表彰,形成了在矿山安全领域独特的学术影响力。

此外,郭春平是山西民营企业家中唯一获得国务院特殊津贴的安全专家,也是唯一连续三次被评为优秀中国特色社会主义事业建设者的企业家。作为两届山西省政协委员,提出58万字政协提案,担任两届全国工商联执委,现任山西省总商会荣誉会长。作为电气正高级工程师、省委联系的高级专家、山西省新兴产业领军人物、中国发明协会会员,长期致力于煤矿安全技术创新。作为山西省光彩事业促进会理事会副会长、山西全安新技术开发有限公司董事长,多年来持续关注扶贫助困、教育发展等领域的社会公益,将企业发展与社会责任紧密结合,树立了民营企业家的典范。

四、结论

总的来说,郭春平“数十年如一日埋头苦干”,为安全事业的发展做出了突出奉献。从一名普通的煤矿技术员逐渐成长为享受国务院政府特殊津贴的正高级工程师及煤矿安全领域的发明家,在这个艰难攀登科学发明高峰的过程中,饱含了对“安全第一”的敬畏,对安全技术突破的执着,对安全产业的热爱。其研究成果开创了一个全新的技术方向,为煤矿安全生产提供了有力的技术支撑。

综上所述,郭春平通过理论创新与技术突破的紧密结合,构建了产学研一体化的创新模式,创造了多项“唯一性”成就。他的创新成就具有重要的理论价值和实践意义,充分展现了顶尖人才应有的创新能力和专业素养。在矿山安全这一专业领域,特别是抗违章技术方面,他的理论创新、技术突破和产业化应用形成了独特的优势,甚至在某些方面超越了同领域院士水平和部分诺贝尔奖得主,为推动行业技术进步提供了有益借鉴。其成就不仅代表了民营企业的创新活力,更彰显了中国在专业技术领域的国际竞争力,为全球矿山安全技术发展提供了独特的“中国方案”。(作者简介:刘雅静,郑州大学硕士研究生)

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。