山西全安公司中标的“4G智能远方漏电试验系统”在央企中煤华晋王家岭煤矿首试成功
作者jill
智能抗违章保护技术系统是山西全安公司首创的煤矿安全生产科技成果。这一成果在央企中煤集团组织的成套装置采购项目招标中以技术先进价格合理的优势中标。2024年8月,智能抗违章保护技术系统的子系统“4G智能远方漏电试验系统”在中煤华晋王家岭煤矿井下安装、调试、运行,于9月下旬完成验收,至今运行稳定可靠,在煤矿安全生产中发挥了重要作用,并填补一项国内外技术空白。
《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,山西全安公司按要求完成了该项目计划。国家矿山安全监察局山西局、山西省应急管理厅、山西省能源局等10多个部门下文指定25家煤矿企业推广应用山西全安公司开发的“智能远方漏电试验装置及系统”,2023年底山西省政府有关部门下发了十多个文件督查贯彻落实情况。央企华晋王家岭矿是试点之一,矿领导政治觉悟高,认真贯彻落实上级指示精神,克服重重困难,在国内外首次完成本科技成果转化。
山西全安公司开发的“智能远方漏电试验装置及系统”按照通信方式分为无线通信和有线通信两种。无线通信包括5G、4G和wifi6,本项目“4G智能远方漏电试验系统”就属于无线通信,最大优点是井下不用敷设通信电缆就可在供电线路末端进行远方漏电试验,不仅安装维护方便,还可减人提效。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4G服务器、井下4G传输环网、井下4G基站,把4G无线信号传输到“5G/4G/WIFI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,“4G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4G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。“4G智能远方漏电试验装置及系统”不仅可与4G连接,也可与5G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。
“智能远方漏电试验装置”一般安装在供电线路末端,采用有线通信时需要敷设很长的通信电缆才能进行远方漏电试验,并把试验结果、动作时间、接地电阻、电压等漏电试验电气参数传输到地面,维护和管理成本较高。“4G智能远方漏电试验系统”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。由于该系统具有瓦斯超限闭锁不能试验、接地极悬空接触不良闭锁不能试验及断相闭锁不能试验功能,所以试验人员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、不安全的试验工作。还可以通过软件设置,智能选择漏电试验日期及时间而进行智能试验,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。据专家研究报告,“4G智能远方漏电试验系统”填补了国内外一项技术空白。
上述子系统在全世界煤矿企业具有新颖性,中标项目主系统“智能抗违章保护技术系统”具有独特的安全可靠性,其区别特征如下:在电气设备易发生违章带电作业的主要部位电气设备接线腔(盒) 、闭锁装置及接线嘴(喇叭嘴)等处配置“抗违章保护装置”,可达到非专职人员想违章违不成,专职人员即使违章也造不成事故的效果。电气设备的接线腔上通过防无损连接件安装“有电闭锁抗违章传感器”等装置。智能抗违章开盖传感器联网运行,通过监控系统进行盖板开合状态的监测监控及电气操作风险预警,实现了“三开一防”(超前开盖报警、超前开盖断电、开盖闭锁及防止非专职人员擅自开盖操作)功能。有电闭锁抗违章传感器实现“有电闭锁”功能,在接线腔带电时,专职人员或非专职人员都打不开接线腔盖板,倒逼作业人员开盖时必须先停电。在低压馈电开关联锁装置上配置矿用开关两防锁,实现“两防”(防止非专职人员擅自开盖和防止非专职人员擅自送电)功能。在螺旋式电缆引入装置上配置防松锁,防止徒手直接拧松或使用非专用工具拧松或取下螺旋式喇叭嘴。同时,安装了“4G智能远方漏电试验装置”,实现了上述4G智能远方漏电试验。
智能抗违章保护技术系统在王家岭煤矿的成功实施,从技术装备上“预控”了作业人员的违章或误操作行为,极大地降低了煤矿电气操作风险,最大程度保障了电气作业人员的生命和财产安全,为国内外煤矿井下用电安全竖起“新标杆”,展现“新标配”。
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。