煤礦自燃火災(zāi)作為我國(guó)煤礦五大災(zāi)害之一,一直是制約礦井安全生產(chǎn)的重大隱患,尤其在采空區(qū)內(nèi),隱蔽火源的識(shí)別、監(jiān)測(cè)與預(yù)警更是世界級(jí)技術(shù)難題。針對(duì)這一難題,西安科技大學(xué)“煤火智探”團(tuán)隊(duì)迎難而上,基于多年的技術(shù)積淀與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),研發(fā)出“煤火災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)隱患精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)”,突破多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù),為煤礦火災(zāi)智能化監(jiān)測(cè)預(yù)警提供全新解決方案。
背靠平臺(tái),厚積薄發(fā) “煤火智探”團(tuán)隊(duì)依托于西安科技大學(xué)煤火災(zāi)害防治教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),結(jié)合國(guó)家礦山救援西安研究中心、陜西省煤礦災(zāi)害防治及應(yīng)急救援工程技術(shù)研究中心等十余個(gè)科研平臺(tái),匯聚國(guó)家級(jí)人才4人,具備30余年煤火災(zāi)害防控科研和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),核心技術(shù)人員10余人,打造出一支技術(shù)過(guò)硬、執(zhí)行有力的專業(yè)隊(duì)伍。
統(tǒng)籌全局,運(yùn)籌帷幄 “煤火智探”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人劉韓飛于2013年進(jìn)入西安科技大學(xué)進(jìn)行本科學(xué)習(xí),進(jìn)入學(xué)校后受到煤火災(zāi)害防治團(tuán)隊(duì)創(chuàng)始人徐精彩教授的精神指引,邁入煤火防治領(lǐng)域,依靠團(tuán)隊(duì)30余年的科研攻關(guān)以及個(gè)人的努力,完成了電子設(shè)計(jì)到產(chǎn)品轉(zhuǎn)化再到應(yīng)用實(shí)踐的突破性成長(zhǎng),12年本碩博階段完成了煤火災(zāi)害防治從理論到產(chǎn)品再到應(yīng)用的創(chuàng)新實(shí)踐路線。劉韓飛作為陜西西科智安信息科技有限公司法人與CEO,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)以科技創(chuàng)新為矛、礦山安全為盾,在煤礦災(zāi)害防控領(lǐng)域開(kāi)辟出一條智能化突圍之路。其本人榮譽(yù)獎(jiǎng)項(xiàng)繁多、實(shí)踐經(jīng)歷豐富,獲得國(guó)家高企法人、青年創(chuàng)業(yè)者、陜西省秦創(chuàng)原“科學(xué)家+工程師”等稱號(hào);擁有發(fā)明專利23項(xiàng)(授權(quán)5項(xiàng))、實(shí)用新型專利16項(xiàng)、軟件著作權(quán)26項(xiàng)、省部級(jí)科技獎(jiǎng)5項(xiàng)、國(guó)家級(jí)科創(chuàng)競(jìng)賽8項(xiàng)等專利獎(jiǎng)項(xiàng);曾擔(dān)任1年金雞灘煤礦總工助理,擁有12年硬件產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)、7年企業(yè)管理經(jīng)驗(yàn),累計(jì)超過(guò)2000天創(chuàng)新實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。劉韓飛作為團(tuán)隊(duì)的掌舵人,他不僅是技術(shù)的開(kāi)拓者,更是將科研成果轉(zhuǎn)化為安全屏障的實(shí)干家。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)直面煤火災(zāi)害這一難題,將青春與智慧傾注在礦山安全這片熱土之上。
三位一體,智控煤火 “煤火智探”項(xiàng)目構(gòu)建了“密閉采空區(qū)煤自燃風(fēng)險(xiǎn)隱患無(wú)線精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)+采煤面采空區(qū)煤自燃風(fēng)險(xiǎn)隱患激光火情精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)+煤火災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與智能管控的云平臺(tái)”的三位一體技術(shù)體系:
密閉采空區(qū)煤自燃風(fēng)險(xiǎn)隱患無(wú)線精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng):集成溫度、濕度、CO、CH₄、O2、壓差等多參數(shù),采用無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)與多路束管采氣及智能控制裝置,實(shí)現(xiàn)對(duì)多區(qū)域的連續(xù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè);
采煤面采空區(qū)煤自燃風(fēng)險(xiǎn)隱患激光火情精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng):融合中紅外激光光譜技術(shù)與分布式光纖測(cè)溫,精準(zhǔn)定位隱蔽火源,響應(yīng)時(shí)間<5秒;
煤火災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)隱患精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)軟件平臺(tái):結(jié)合DWT-LSTM、MPSO-SVM等AI算法,構(gòu)建多源數(shù)據(jù)融合的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警模型,實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)等級(jí)的超前預(yù)判與動(dòng)態(tài)跟蹤。煤火災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)隱患精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)與智能預(yù)測(cè)系統(tǒng)軟件采用云網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用集中、決策分析和信息分享三大功能。
相較傳統(tǒng)系統(tǒng),該系統(tǒng)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率>95%,可實(shí)現(xiàn)12-48小時(shí)火情發(fā)展態(tài)勢(shì)智能預(yù)報(bào),誤差定位控制在±3米以內(nèi)。
自主研發(fā),成果豐碩 團(tuán)隊(duì)先后主持或承擔(dān)了國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“礦井安全生產(chǎn)多源信息融合火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)的研究”、教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)“煤層火災(zāi)隱患識(shí)別及控制新技術(shù)”等30余項(xiàng)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目,在煤自然發(fā)火機(jī)理及煤火災(zāi)害防控方面開(kāi)展了系統(tǒng)深入地研究與應(yīng)用。相關(guān)技術(shù)成果先后獲國(guó)家科技獎(jiǎng)2項(xiàng),省部級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)30余項(xiàng),授權(quán)國(guó)家專利30余項(xiàng),軟件著作權(quán)80余項(xiàng),登記軟件著作權(quán)16項(xiàng),發(fā)表學(xué)術(shù)論文300余篇,依托團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師產(chǎn)業(yè)化公司制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng),防爆證4項(xiàng),煤礦安全標(biāo)志準(zhǔn)用證5項(xiàng)。軟硬件產(chǎn)品已應(yīng)用于兗礦集團(tuán)、山東能源、陜煤集團(tuán)、淮南礦業(yè)集團(tuán)、川煤集團(tuán)等20多個(gè)煤礦,指導(dǎo)治理煤火災(zāi)害10余起,為企業(yè)新增產(chǎn)值3.97億元,創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。
矢志創(chuàng)新,破局前行 團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人劉韓飛表示:“項(xiàng)目研發(fā)過(guò)程中,我們不斷調(diào)研一線礦井火災(zāi)事故現(xiàn)場(chǎng),反復(fù)試驗(yàn)、論證、優(yōu)化,僅傳感系統(tǒng)就迭代更新3輪,力求讓每一處隱患都能被提前感知。”
在項(xiàng)目推進(jìn)中,團(tuán)隊(duì)注重校企協(xié)同,借助西科智安信息科技有限公司的平臺(tái),成功實(shí)現(xiàn)科研成果產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化,產(chǎn)品具備良好的適應(yīng)性與可擴(kuò)展性。
點(diǎn)燃信心,照亮前路 展望未來(lái),“煤火智探”團(tuán)隊(duì)將以更加堅(jiān)實(shí)的步伐,繼續(xù)推進(jìn)煤火災(zāi)害智能化防控技術(shù)體系迭代升級(jí),推動(dòng)礦井由“被動(dòng)應(yīng)對(duì)”向“主動(dòng)防控”轉(zhuǎn)變,服務(wù)于智能礦山與綠色能源發(fā)展國(guó)家戰(zhàn)略,為保障煤礦安全生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全持續(xù)發(fā)力。
“我們希望這套系統(tǒng)不僅能守住礦工的生命線,更能為我國(guó)煤礦安全邁入智能時(shí)代樹(shù)立行業(yè)典范。”項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)成員如是說(shuō)。