衛(wèi)婷婷

包建軍

煤炭是我國的重要基礎(chǔ)能源。相關(guān)資料表明：中國煤炭探明可采儲量應(yīng)在2000億噸以上，資源量可達(dá)3萬億噸。眾所周知，我國95%的煤礦是地下作業(yè)，煤層賦存條件復(fù)雜多變，特別是最近十多年來，開采深度和強(qiáng)度的加大導(dǎo)致開采條件更趨復(fù)雜，重大動(dòng)力災(zāi)害呈現(xiàn)日益加劇的趨勢。近兩年來，我國相繼發(fā)生了2019年吉林龍家堡煤礦“6·9”、2019年河北唐山煤礦“8·2”、2020年山東新巨龍煤礦“2·22”等3起較大沖擊地壓事故，煤炭治理任務(wù)十分艱巨。在這一現(xiàn)狀下，盡快開發(fā)煤礦安全檢測和煤礦井下人員定位系統(tǒng)，已是我國煤炭行業(yè)高度關(guān)注的熱點(diǎn)課題。

煤炭行業(yè)常常與艱苦掛鉤，但其卻是真正與人們生活密切相關(guān)的生產(chǎn)工作?；诙嗄陮@一研究領(lǐng)域的熱忱，天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司通信研究院院長包建軍將自己的科研之根扎在煤炭領(lǐng)域中，帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)長期從事煤礦定位通信系統(tǒng)研究與應(yīng)用工作。在這一研究領(lǐng)域摸爬滾打十幾載，包建軍用自己的行動(dòng)詮釋了一位煤炭科研人的使命與擔(dān)當(dāng)。因其在煤炭科研領(lǐng)域中所取得的優(yōu)異成果，2020年11月，他還被評為了“2020年度最美煤炭科技工作者”。

不斷奮進(jìn)的人生之路

對于成長在農(nóng)村的孩子來說，學(xué)習(xí)是改變命運(yùn)的唯一方式，一直以來，包建軍都在通過不斷努力，改寫著自己的人生道路。出生于長江三角洲北翼——江蘇省如皋市的一個(gè)農(nóng)村家庭的他，從小就是一位品學(xué)兼優(yōu)的學(xué)生，通過不斷學(xué)習(xí)，包建軍在中考時(shí)順利考入了常州無線電工業(yè)學(xué)校攻讀計(jì)算機(jī)專業(yè)。

從農(nóng)村出來，能夠?qū)W習(xí)更加專業(yè)的知識，走向更大的天地，包建軍一直很珍惜自己的學(xué)習(xí)機(jī)會。在學(xué)校期間，他就參加了各種信息學(xué)競賽，并通過4年的深度學(xué)習(xí)，在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1993年包建軍順利從學(xué)校畢業(yè)，并在當(dāng)年成功通過了高級程序員的相關(guān)考試。值得一提的是，這一年在常州市只有5個(gè)人通過了這項(xiàng)考試，包建軍就是其中之一。

為了在研究領(lǐng)域積累豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也為了能夠盡快就業(yè)，通過自己的努力改變家人的生活，包建軍來到了江蘇國光信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司參加工作，在這里，他在科研研發(fā)方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

10年的企業(yè)一線經(jīng)驗(yàn)，也讓包建軍對自己的專業(yè)有了更加深刻的認(rèn)識。為了能在高校中汲取更多的相關(guān)專業(yè)知識，也為了彌補(bǔ)自己沒有上過大學(xué)的心理缺憾，包建軍決心攻讀同濟(jì)大學(xué)的研究生?！捌鋵?shí)攻讀研究生那一年時(shí)間并不容易，因?yàn)楹芏啻髮W(xué)里的課程我都沒系統(tǒng)學(xué)過，完全都是靠自己?！卑ㄜ娬f。功夫不負(fù)有心人，通過在工作之余的刻苦學(xué)習(xí)，他順利考取了同濟(jì)大學(xué)的研究生。

研究生期間，包建軍主要從事圖像識別類的研究工作，其所在實(shí)驗(yàn)室的學(xué)術(shù)帶頭人為半導(dǎo)體學(xué)家王守覺院士。作為老一輩的知識分子，當(dāng)時(shí)年過八旬的王院士對科研仍保持著熱忱的精神，經(jīng)常與包建軍等青年學(xué)子探討研究問題，而這也對他之后從事科研工作產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。

扎根祖國煤炭安全事業(yè)

21世紀(jì)以來，煤礦事故在我國各地依舊時(shí)有發(fā)生，尤其集中在中小型鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦和私人小型煤礦。目前，礦井下通信的可靠性在當(dāng)今世界依然是個(gè)難題，礦井下通信存在復(fù)雜的多徑和多址干擾，導(dǎo)致傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)在礦井下不能良好工作，為滿足當(dāng)前煤礦安全生產(chǎn)和科學(xué)管理要求,必須提高礦井下通信系統(tǒng)可靠性。

從同濟(jì)大學(xué)畢業(yè)之后，包建軍決心利用自己所學(xué)的科學(xué)知識，為我國的煤礦安全事業(yè)貢獻(xiàn)自己的一份力量。因此，他來到了天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司通信研究院從事科研工作，將研究的重點(diǎn)集中在煤礦定位通信系統(tǒng)研究與應(yīng)用研究。

安全生產(chǎn)長期以來一直是我國的一項(xiàng)基本國策，是保護(hù)勞動(dòng)者安全健康和發(fā)展生產(chǎn)力的重要工作。作為一名長期堅(jiān)守在煤礦定位通信系統(tǒng)研究與應(yīng)用一線的科研工作者，包建軍認(rèn)為自己有責(zé)任在這一領(lǐng)域做出更多實(shí)質(zhì)性的科研成果。從2007年到現(xiàn)在，他從一名扎根在一線的科研工作者成長為天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司通信研究院院長，也帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員在這一領(lǐng)域取得了諸多技術(shù)突破。

在包建軍的介紹下，記者了解到：天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司在煤礦通信領(lǐng)域中一直有著屬于自己的技術(shù)優(yōu)勢。在這一方向，他們主要將地面的一些無線通信技術(shù)（包括：WiFi、3G、4G、5G技術(shù)）引入到井下，為礦工的生命安全提供保障。作為我國最早研究井下人員定位的團(tuán)隊(duì)之一，包建軍引領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)目前總共擁有研發(fā)人員31個(gè)，主要從事定位產(chǎn)品線及通信產(chǎn)品線的研發(fā)。

在此之前，大多數(shù)煤礦在井下人員的定位中，主要采取區(qū)域定位。而包建軍團(tuán)隊(duì)通過與德國的科研單位合作，開始實(shí)行無線電定位的方法。通過這項(xiàng)技術(shù)，他們將井下定位技術(shù)大大提升?！霸谥暗木露ㄎ恢?，只能大概預(yù)測人員處于哪一個(gè)位置，但是這個(gè)范圍的區(qū)域半徑很大，可能有四五十米。而在這項(xiàng)技術(shù)的支撐下，我們將井下定位的精度一下子提高到了3～4米，從區(qū)域定位變成了精確定位?！卑ㄜ娬f。依托于這一技術(shù)，他們在國內(nèi)煤礦行業(yè)中展開了廣泛應(yīng)用，取得了良好反響，目前在煤礦定位市場仍占有20%～30%的市場份額。

我國的國情和能源儲備特點(diǎn)，決定了在未來相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)煤炭仍將是我國的主體能源。不斷提升我國煤礦的自動(dòng)化、信息化技術(shù)監(jiān)管水平,排查治理安全隱患,保障煤礦安全生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)“零死亡”仍是行業(yè)的重點(diǎn)。在與神華集團(tuán)的相關(guān)合作中，包建軍就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)致力于超高精度定位，為大型設(shè)備的防撞，設(shè)立安全系統(tǒng)。“這項(xiàng)工作與定位精度的可靠性以及系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的準(zhǔn)時(shí)性有著嚴(yán)苛的要求。而我們所做的工作就是在人的身上裝上傳感器，當(dāng)人靠近大型設(shè)備時(shí)，大型設(shè)備就會停下來，以保證井下作業(yè)的安全。”包建軍說。目前，這項(xiàng)技術(shù)正在煤礦領(lǐng)域中展開應(yīng)用，技術(shù)優(yōu)勢得到了廣泛好評。值得一提的是，在這項(xiàng)技術(shù)的支撐下，由包建軍團(tuán)隊(duì)主持的“礦井人員與車輛精確定位關(guān)鍵技術(shù)與系統(tǒng)”項(xiàng)目還榮獲了國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

助力煤礦智能化發(fā)展

煤礦智能化是煤炭工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的核心技術(shù)支撐，將人工智能、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智能裝備等與現(xiàn)代煤炭開發(fā)利用深度融合，形成全面感知、實(shí)時(shí)互聯(lián)、分析決策、自主學(xué)習(xí)、動(dòng)態(tài)預(yù)測、協(xié)同控制的智能系統(tǒng)，對于提升煤礦安全生產(chǎn)水平、保障煤炭穩(wěn)定供應(yīng)具有重要意義。在這一背景下，包建軍開始引領(lǐng)團(tuán)隊(duì)向智能礦山的方向開展一系列探索。

在包建軍看來，智能化煤礦應(yīng)該具有“少人或無人操作”“自動(dòng)化協(xié)同運(yùn)行”“重點(diǎn)崗位機(jī)器人作業(yè)”等特點(diǎn)，這就對裝備自主協(xié)同作業(yè)提出了明確的需求?，F(xiàn)如今，由于井下沒有GPS信號，缺少統(tǒng)一的定位基礎(chǔ)設(shè)施支撐，現(xiàn)有的井下定位系統(tǒng)無論是容量、精度和實(shí)時(shí)性都不能滿足裝備自主和協(xié)同作業(yè)的技術(shù)需求。因此，高精度、大容量、強(qiáng)實(shí)時(shí)的定位服務(wù)與高可靠通信系統(tǒng)，成為煤礦智能化發(fā)展的首要關(guān)鍵技術(shù)支撐之一。

在這一現(xiàn)狀下，包建軍也在引領(lǐng)團(tuán)隊(duì)投入到智能礦山的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中。在他看來，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是實(shí)現(xiàn)井下信息化、智能化的基礎(chǔ)。而現(xiàn)如今，他和研究團(tuán)隊(duì)將方向立足在5G技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過井上井下、有線和無線的融合，實(shí)施高速、可靠的網(wǎng)絡(luò)一體化解決方案。同時(shí)，他們還將定位技術(shù)融入其中，為礦山的智能化增添技術(shù)支撐?！捌鋵?shí)‘定位’在智能化礦山建設(shè)中十分重要，因?yàn)榈V井的建設(shè)，需要的人會越來越少，機(jī)器所占的比重會越來越大。機(jī)器在礦井下進(jìn)行自動(dòng)化運(yùn)行離不開通信定位的網(wǎng)絡(luò)裝備與系統(tǒng)，這是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化礦山的必要支撐條件。”他說。

隨著科技的變革，包建軍深知在未來煤礦領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)中，他和團(tuán)隊(duì)仍將有極大的探索空間。砥礪奮進(jìn)不渝志，實(shí)干篤行煤炭人。今后，他還將“在井下建立高速的通信網(wǎng)絡(luò)、高精度的定位網(wǎng)絡(luò)”的道路上，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繼續(xù)攻關(guān)不輟，為我國的煤礦安全及智能化事業(yè)添磚加瓦。