王国法院士作序郭春平原创

《抗违章技术理论与应用》出版为用电安全“谱新曲”

——涉一带一路14国及美国专利、机器人违章可预控、抗熵增、安全产业

山西省著名发明家郭春平在煤矿安全领域拥有中国、俄罗斯、南非 、印 度 、印度尼西亚、澳大利亚、哈萨克斯坦 、哥伦比亚、亚美尼亚、阿塞拜疆、白俄罗斯、吉尔吉斯斯坦哈萨克斯坦、塔吉克斯坦、土库曼斯坦“一带一路”１４国、美国、加拿大、德国、欧洲等40余项专利权，在发明的同时“坚持理论创新”，他认为“深度理论研究”是我国传统科技的短板，如:我国古代发明了指南针，但不知道磁铁的分子式，没有提出“磁力线”概念，更没有创立“麦克斯韦电磁方程”。随着智能化水平提高，煤矿供电系统更加复杂，需要的电工更多，违章带电作业风险更大。所以，他以违章带电作业为例，对预控违章行为问题进行了深度理论研究。经过40多年艰辛努力，写出一本研究抗违章理论及智能抗违章保护技术系统的专著《抗违章技术理论与应用》，这本60万字的专著已于本月由应急管理出版社出版发行。我国“智能矿山”领军人物、中国工程院院士、《智能矿山》和《煤炭科学技术》主编王国法为这本专著作序。中国工程院“瓦斯治理”领军院士张铁岗、中国矿业大学（北京）原副校长孙继平教授、北大大学巫和懋教授等专家高度评价抗违章技术成果。

张铁岗院士与国务院特贴专家郭春平合影

内容简介：近年来, 国家对煤矿等爆炸环境的安全监管越来越严格, 但违章事故仍然时有发生。原国家安全监管总局及安全专家研究指出: 90% ~ 95% 的事故是由于违章作业造成的。所以, 违章 (或称作不安全行为) 问题是一个非常值得深入研究的重大课题。但研究违章行为十分困难, 尤其是了解违章背后的动机及具体过程几乎不可能, 因为违章者大多在重大事故中死亡, 即使有幸存者, 由于文化素质、心理问题等原因也使专家了解不到真相。一般来说, 违章行为是很难被直接观测到的。这就决定了只有违章作业的亲身经历者,才能准确知道违章作业的真实过程,才能直接感知违章, 研究其违章行为得出的结论才更有独特价值。前四章是抗违章理论的基础部分, 主要进行了违章行为分析。首先从事实及理论上证明违章存在的客观必然性, 然后分析研究违章行为。根据违章行为的分析研究结果, 研究违章是否可以预控及预控条件, 再根据预控条件,引出抗违章技术, 提出抗违章保护概念。最后提出创新抗违章技术的新思维。

第五章分析了井下供电系统至少存在种抗违章短板。煤矿安全事故,尤其是瓦斯爆炸事故, 是 “黑天鹅” 事故。抗违章短板的存在是造成 “黑天鹅” 事故的 “硬原因”, 用技术手段补齐抗违章短板才能杜绝违章带电作业, 才能预控带电作业造成的瓦斯爆炸 “黑天鹅” 事故。第六章简介了作者发明的数十项补齐抗违章短板的国内外专利技术。根据专利技术创造了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。“黑天鹅” 事故是小概率事件, 也是小样本事件, 由于样本数据相对较少, 难以应用大数据技术进行精准研究。防范“黑天鹅” 事故, 是当前重大技术难题, 该书应用专家智能技术设计并创造了智能抗违章保护技术系统, 攻克了违章带电作业引发瓦斯爆炸 “黑天鹅” 事故的难题。第七章介绍了智能抗违章保护技术系统及其核心部分智能抗违章开盖传感器系统结构原理。第八章至第十一章详细介绍了抗违章保护技术系统系列产品。第十二章分析研究了智能抗违章保护技术系统的性能及市场前景,对抗违章后备保护试验的必要性进行了深入分析。智能抗违章保护技术系统与供电系统之间没有直接电气连接, 是隔离的, 不会造成乱停电, 其选择性比短路保护系统和漏电保护系统的选择性精确很多,其安全可靠性比安全员值守高很多, 但成本低很多。根据智能抗违章保护级别不同, 潜在市场需求也不同, 每年最小潜在市场需求在 25亿元左右, 最大潜在市场需求在 359 亿元左右。第十三章针对创新具有不对称性的特点, 提出营造科技创新生态环境的问题, 并列举了一系列行之有效的创新和转化方法。第十四章依托标准推动抗违章技术转化为成果, 运用《孙子兵法》促进抗违章技术转化为成果。

阅读该书可以获得如下启示:

一是生产化石能源过程中的其他违章作业是可以预控的, 抗违章技术是最可靠的预控方法。

二是我国在抗违章技术研究方面处于领先地位, 国外还没有这方面的专门研究。 抗违章技术通过技术手段对抗违章作业这种熵增行为, 是一种对抗熵增定律的 “抗熵增技术”。 国内外都应广泛开展抗熵增技术研究, 用人工智能等技术手段对抗熵增, 维持人类低熵生活状态不变。

三是为国内外预控井下违章带电作业提供理论依据, 进而为大面积研究、推广应用智能抗违章保护技术, 减少违章带电作业, 为降低约 50% 瓦斯爆炸事故的远大目标奠定基础。

四是一系列研究成果可以为国内外煤矿以外的其他爆炸环境预控违章带电作业提供直接的理论依据, 进而推动大面积相关研究并推广应用抗违章技术, 减少其他爆炸环境违章带电作业行为, 为降低约 50% 机电事故和瓦斯爆炸事故的理想目标创造条件。

五是抗违章技术对其他非爆炸环境安全生产也具有普遍意义。 

六是依据该书研究成果进一步推理, 还可以做出如下预测:“机器人”也会出现违章、违法行为。这一研究成果对即将到来的普遍使用“机器人”的人工智能时代也提出了引人注目的安全预警。根据违章可预控定理，可以采用一定的技术手段预控“机器人”违章。在开发“机器人”初期，就应考虑机器人违章（或误操作）问题，同时考虑“抗违章”问题，同步开发可实现“抗违章”功能的人工智能环节，开发“抗违章机器人”，使“机器人想违章（或误操作）干不成，即使违章（或误操作）也造不成事故”，实现人工智能技术安全发展。

六个附录提供了有价值的研究资料，包括事故案例、维权案例、查新报告、客观评价、抗违章标准研究资料、作者历经的发明创造之路及原创声明等。

该书区别特征：“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”是国家重点研发项目。项目获十多项中国发明专利权及著作权、获美国、俄罗斯、欧盟、南非、亚欧等三十多个国家（地区）多项发明专利权。项目包括十多个安全标志产品。

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。曾两次获中国专利奖、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、两次获中国煤炭科学技术奖。

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大国发院等著名高校、学术部门及山西省政协的充分肯定或表彰，“抗违章保护”等十多个抗违章名词术语被收入百度百科。

《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，已应用在约45万台防爆设备上。

王国法院士与国务院特贴专家郭春平合影

王国法院士高度评价:郭春平在研究抗违章理论及智能抗违章保护技术系统方面取得的成果。他指出，郭春平不仅发明了具备智能抗违章保护技术的系列产品，而且还创立了一整套为其系列发明项目提供理论支撑的抗违章理论，使抗违章保护技术形成一个完整的系统性的技术理论体系。在此基础上，他又以企业家的经营策略致力于安全产业发展的探索和实践，并取得了一些成功的经验，包括他所提出并实践的“骏马拉小车”发展科技型小微企业模式，都值得更多从事安全产业的同行学习和借鉴。他还充分肯定，该书内容来源于现场实际和经验总结，既有理论支撑，又有成功实践佐证，是一本研究抗违章理论及智能抗违章保护技术系统的专著，对安全生产管理和安全产业发展都具有重要参考价值。

中国工程院院士张铁岗早在2017年就曾经高度评价郭春平的成就，他指出，用技术手段预防人违章带电作业（即“技防”）是一道百年世界性难题。防治带电作业及瓦斯爆炸的抗违章技术系统，将电气设备上违章带电作业风险最大的部位全部实现了“抗违章保护”，即保证了“想违章违不成，即使违章也造不成事故”。这种变“人防”带电作业为“技防”，技术思路独特，在国内外瓦斯防治技术领域具有突出的实质性进步。郭春平认为：该书攻克了这道百年世界性难题，只有全面推广应用，可保障爆炸环境违章带电作业“零事故”。

中国矿大（北京）原副校长孙继平教授与国务院特贴专家郭春平合影

中国矿业大学（北京）原副校长孙继平教授也认为，煤矿电气设备不仅应当具有三大保护，还必须加装“抗违章保护”（第四大保护）。北大大学巫和懋教授认为，站在理论高度，结合操作人员的实况，完整分析并提出有效方法来预控违章作业行为，具有相当参考价值。

国家矿山安全局山西局、山西省应急管理厅、山西省能源局等部门都积极推广“智能抗违章保护技术”“智能远方漏电试验技术”，以提高用电安全的可靠性。同时认为“安全发展思路应定位在着力解决重大具体现场问题上”，应把“想违章违不成，即使违章也造不成事故”形成新的安全发展理念。

郭春平废寝忘食，呕心沥血，九易其稿完成了这本专著。他在此感谢同学、领导、公司职工、家人的帮助和支持。特别感谢王国法院士百忙之中为该书作序。他说：虽然在抗违章理论及智能抗违章保护技术系统上有所创新, 但难免存在不妥之处, 敬请各位读者批评指正。

为了把抗违章技术推广到一带一路14国及美国，还将翻译成英文、俄文等语言出版发行，请朋友们给予进一步帮助。谢谢！

                                  2023.4.16.