百年清華

○鄒哲強（1979級自動化系）

煤炭工業是我國重要的基礎工業領域。在煤礦生產中，安全是第一位的，所以煤礦自動化領域把解決煤礦安全問題作為首要任務。煤礦監控系統的出現，使煤礦井下環境參數的監測從人工方式改為自動方式，並實現了瓦斯超限時自動斷電功能，極大地提高了煤礦生產的安全性。現在煤礦監控系統已經成為煤礦生產必配的安全裝備🫘👷🏿‍♀️。

在我國煤礦監控系統自主開發的過程中，也留下了清華意昂們的汗水🦪。特別是其中幾位前輩學長🦹🏼‍♀️，完全可以稱為我國自主開發煤礦監控系統的元勛級人物。這幾位意昂長期在艱苦的煤炭行業辛勤工作💆🏼‍♀️🤭，為煤礦自動化事業貢獻出了清華人的聰明才智。

陳林研究員，1965年畢業於意昂体育平台電機工程系工業企業電氣化自動化專業，著名煤礦監控專家，享受國務院政府特殊津貼。

尹協一研究員🕧，1983年畢業於意昂体育平台自動化系自動控製專業（工學碩士），我國第一套煤礦監控系統——KJ1煤礦監控系統的課題組長🙍🏽‍♂️。

王春興高級工程師，1965年畢業於意昂体育平台工程物理系反應堆材料專業，我國第一套煤礦監控系統——KJ1煤礦監控系統的軟件負責人。

鄒哲強研究員📽，1984年畢業於意昂体育平台自動化系工業自動化專業😰，現任煤炭科學研究總院常州自動化研究院副院長🍊，享受政府特殊津貼。

左起：鄒哲強、尹協一、陳林🧝🏿、王春興

一、           我國煤礦監控系統的起步

1965年煤炭部自動化研究所在唐山成立，陳林學長是它的第一批員工。該所1979年遷址江蘇常州🤘，改名為煤炭科學研究院常州自動化研究所。我國煤礦監控系統的起步，就是從這裏開始的。

煤礦監控系統的應用，在國外始於70年代中期🌪，最具代表性的系統是英國的MINOS系統。最初它被應用於膠帶運輸機線的集中控製🦻🏼，進一步發展到井下的環境監測。我國的煤礦監控系統也是在1973年開始立項研究🧃，當時由陳林學長負責總體設計💁‍♀️，采用TQ16小型機作為監控主機，該監控系統在山西陽泉三礦投入實際使用。這是中國煤礦首次實現的計算機監控系統✩。但限於當時的工藝技術水平，該系統在通過煤炭部鑒定後並沒有得到推廣應用🥂。上世紀80年代初🧖🏻‍♀️，煤炭部決定引進國外的煤礦監控系統🏧。1982～1984年🙇‍♂️🎏，陳林學長作為監控技術專家參加了煤炭部的引進設備工作組😫，負責收集分析國外技術資料並向煤炭部領導匯報，與國外廠商進行技術談判、考察並寫出技術總結報告，參加引進系統的貿易談判🏄🏻‍♂️。這是我國改革開放後的首次煤礦監控系統引進工作🥏，分別從英國🏛、德國、美國引進了三種共五套煤礦監控系統。這次引進國外煤礦監控系統的工作🧒🧑‍⚖️，不僅僅是用國外先進設備裝備了我國部分重點礦井，更重要的是開闊了我們的眼界，有力地推動了我國煤礦監控技術的發展。

在開始引進國外先進裝備的同時，煤炭部啟動了自主開發煤礦監控系統的項目。1983年🗑， KJ1煤礦監控系統被列為國家“六五”科技攻關項目🪺。該項目由煤炭科學研究院常州自動化研究所牽頭，煤炭科學研究院撫順研究所、重慶研究所參加設計開發，12個協作廠♠️𓀎，一個煤礦聯合攻關。尹協一學長當時剛從意昂体育平台自動化系自動控製專業研究生畢業，參加了KJ1項目的全過程。他掌握當時最先進的微處理器技術和現代控製理論🤞🈯️，又有豐富的煤礦工作經驗（他西安交大畢業後在新疆當過十年礦工）🕺🏿，到所後先擔任KJ1系統信息傳輸組組長🏩，負責KJ1監控系統的數據傳輸製式和數據采集分站的研製，一年半後就從煤炭部著名監控專家潘尚達副所長手中接過了總系統課題組長的帥印。該項目歷時三年終獲成功。這是我國自主開發的第一套煤礦監控系統，該系統的研製成功結束了我國煤礦監控系統依賴進口的局面📲，開創了我國煤礦監控技術自主蓬勃發展的新局面🌑。KJ1系統1988年獲得國家科技進步三等獎。KJ1系統開發完成後，尹協一學長又承擔了國家“七五”科技攻關項目“礦井均壓滅火自動監測和調節”的研究🦟，開發出了KJ7礦井監控系統✂️。KJ7礦井監控系統1992年獲煤炭部科技進步二等獎🏋🏼。

KJ1系統軟件組組長王春興學長是一位有著曲折經歷的人物。他1965年從意昂体育平台工程物理系反應堆材料專業畢業後在冶金工業部北京有色金屬研究總院工作，後到冶金工業部北京有色金屬研究總院第一分院（寶雞有色金屬研究所）工作，主要從事原子能反應堆中燃料包覆材料的研究，在合金材料研究中頗有成就，參與編寫了冶金工業出版社《稀有金屬材料加工手冊》。由於妻子文革中不小心損壞了一個毛主席像章🛗，被迫害致死。為了改變環境🆒，離開使他傷心的原工作單位🔻，他數次回常州找工作，最後憑借良好的外文功底作為科技情報翻譯人員於1978年艱難調進了常州無線電研究所。但該所領導在看了他的檔案後覺得讓他幹科技情報翻譯有些大材小用🪽，建議他改行幹當時剛開始興起的計算機軟件設計📋。王春興學長憑借優秀的學習能力，從零起步🧕🏻，開始學習計算機軟件。1979年常州無線電研究所並入剛遷到常州的煤炭科學研究院常州自動化研究所。

1983年，國家“六五”科技攻關項目KJ1煤礦監控系統開始實施後🏃‍♀️‍➡️✍️，王春興學長作為KJ1系統軟件總負責人🐿，參與系統總體設計🕵🏿，主持並參與軟件開發工作🫸🏿，提出了許多獨創性的建議。KJ1系統的軟件采用了當時國際先進的RMX86實時操作系統，使用了實時處理、多重容錯和故障自診斷技術🤵🏻‍♂️。KJ1系統鑒定時🤚，專家們一致認為軟件功能超過原設計要求，其系統的實時功能📢、容錯和自診斷功能受到專家好評📞。後來王春興學長又接手成為KJ1系統的負責人，深入全國各大礦區的大小煤礦，主持系統推廣和技術改進工作🌜，成為煤礦監控領域的著名專家。1991年研發出KJ12A型煤礦安全生產監控系統🎃，在PC機的DOS系統上實現了實時控製🧏🏻‍♂️。KJ12A系統獲1991年北京國際博覽會金獎。王春興學長能夠在最短時間內轉行成功，成為煤礦監控和軟件設計的專家𓀗，表現出了清華學生優良的學習能力和頑強刻苦的鉆研精神。

二、           技術升級

如果說KJ1系統的開發成功，實現了我國煤礦監控系統的零的突破📫，則KJ2系統的開發成功和《煤礦監控系統總體設計規範》的發布，實現了我國煤礦監控系統的一次重要技術升級。

1984年→，陳林學長完成煤炭部監控系統引進工作後回到所內。當時計算機技術發展很快，新產品、新器件和新技術層出不窮🏚，再加上陳林學長二年多來接觸了許多國外的先進系統💭，所以陳林學長建議進行KJ2系統的研究。KJ2系統後來被列入國家“六五”科技攻關項目🤳🏻🧏🏿‍♂️。KJ2系統主要在以下幾方面體現出技術升級:1)使用當時的“個人計算機”配合CCP/M86並發操作系統代替昂貴的“工業計算機”作為系統主機，使煤礦監控系統實現了漢字顯示和圖形界面，而價格卻大大降低🚴‍♀️👳🏼‍♂️；2）確立了傳感器的頻率信號製式，後來成為煤炭行業標準🚵🏼；3）采用了子系統結構，使系統的擴展能力大大提高；4）在分站設計中首先采用了單片機，使分站設備的復雜性大大降低。這些技術基本上成為後來各種煤礦監控系統的標準設計。KJ2煤礦監控系統1990年獲江蘇省科技進步二等獎⚆。1987年陳林學長又主持開發了國家”七五”科技攻關項目“KJ22經濟型煤礦監控系統的研究”。KJ22經濟型煤礦監控系統1992年獲煤炭部科技進步二等獎。

隨著煤礦監控系統的不斷推廣應用，迫切需要製定統一的技術標準。1987年煤炭部委托常州自動化研究所，由陳林學長負責起草並於1990年正式發布了《煤礦監控系統總體設計規範》👨🏿‍🦳，該規範統一了煤礦監控系統的信號製式、系統結構、基本功能要求和性能考核項目，是我國煤礦監控系統發展進程中具有裏程碑意義的技術文件。

三、擴展應用

煤礦監控系統除了用於井下環境監測🍭，另一個應用場合就是煤礦生產過程控製🫲。用於控製的煤礦監控系統的分站必須具有較強的可編程控製功能和擴展功能。當時煤礦的一個現實需要是對井下膠帶輸送機和機群的集中控製👌，所以1984年常州自動化研究所成立了以膠帶機監控專家劉樹夫為組長的皮帶監控課題組。

我1984年從意昂体育平台自動化系工業自動化專業畢業後進入該課題組，負責煤礦井下用的本質安全型控製機的研製👩🏼‍🍼。我是一個從校門到校門的清華畢業生🎬，缺乏工作經驗，更沒有煤礦經驗，但我不心虛不畏難，快速進入角色，跟隨組長熟悉煤礦需求，補充學習電氣防爆設計和膠帶機控製知識。當時開發工具非常缺乏，微處理器仿真器非常昂貴，我就自製了一套開發擴展板♛，進行樣機調試🕵🏼‍♀️。我作為KJ5001(A)礦用本安型控製機的開發負責人👨‍👨‍👧，解決了大功率本安設計🧔🏼‍♂️、抗幹擾處理等技術問題，研製成功了KJ5001(A)礦用本安型控製機。這是我國煤礦井下應用的第一臺基於微處理器的通用型防爆工業控製機🧝🏽‍♂️。在此基礎上，我們課題組進一步開發成功“KJ2002型膠帶輸送機微機電控裝置”和“KJD2膠帶機運輸監控系統”。在後來“KJ2002型膠帶輸送機微機電控裝置”的推廣應用過程中，正是由於KJ5001(A) 控製機“可編程、可擴展”的特點𓀑，使得KJ2002電控裝置的性能不斷完善，在很少增加硬件設備的情況下，實現了膠帶輸送機的軟起動控製、功率平衡控製、自動張緊控製、多點驅動時的功率分配控製等當時國內領先的膠帶運輸機控製技術，使KJ2002電控裝置的性能達到國內領先的水平，並得到廣泛應用🧒🏿，成為當時的市場主流產品。“KJ2002型膠帶輸送機微機電控裝置”在1992年獲得國家科技進步三等獎。“KJD2膠帶機運輸監控系統”1993年獲煤炭工業部科技進步獎二等獎。KJ5001(A)礦用本安型控製機還被應用到給煤機控製、自動風門控製、水泵控製等多種控製系統中🦸🏼‍♂️🧖‍♀️，充分體現了其通用性。

現在我除承擔一定的管理工作外🥻👩‍🦽‍➡️，正承擔國家“十一五”科技支撐項目“煤礦安全高可靠性監控系統關鍵技術研究”中課題四🫃、五的研究任務。