卫婷婷

　　
　　
　　煤炭是我国的重要基础能源。相关资料表明：中国煤炭探明可采储量应在2000亿吨以上，资源量可达3万亿吨。众所周知，我国95%的煤矿是地下作业，煤层赋存条件复杂多变，特别是最近十多年来，开采深度和强度的加大导致开采条件更趋复杂，重大动力灾害呈现日益加剧的趋势。近两年来，我国相继发生了2019年吉林龙家堡煤矿“6·9”、2019年河北唐山煤矿“8·2”、2020年山东新巨龙煤矿“2·22”等3起较大冲击地压事故，煤炭治理任务十分艰巨。在这一现状下，尽快开发煤矿安全检测和煤矿井下人员定位系统，已是我国煤炭行业高度关注的热点课题。
　　煤炭行业常常与艰苦挂钩，但其却是真正与人们生活密切相关的生产工作。基于多年对这一研究领域的热忱，天地（常州）自动化股份有限公司通信研究院院长包建军将自己的科研之根扎在煤炭领域中，带领研究团队长期从事煤矿定位通信系统研究与应用工作。在这一研究领域摸爬滚打十几载，包建军用自己的行动诠释了一位煤炭科研人的使命与担当。因其在煤炭科研领域中所取得的优异成果，2020年11月，他还被评为了“2020年度最美煤炭科技工作者”。
　　
不断奋进的人生之路
　　对于成长在农村的孩子来说，学习是改变命运的唯一方式，一直以来，包建军都在通过不断努力，改写着自己的人生道路。出生于长江三角洲北翼——江苏省如皋市的一个农村家庭的他，从小就是一位品学兼优的学生，通过不断学习，包建军在中考时顺利考入了常州无线电工业学校攻读计算机专业。
　　从农村出来，能够学习更加专业的知识，走向更大的天地，包建军一直很珍惜自己的学习机会。在学校期间，他就参加了各种信息学竞赛，并通过4年的深度学习，在计算机科学领域打下了坚实的基础。1993年包建军顺利从学校毕业，并在当年成功通过了高级程序员的相关考试。值得一提的是，这一年在常州市只有5个人通过了这项考试，包建军就是其中之一。
　　为了在研究领域积累丰富的实践经验，也为了能够尽快就业，通过自己的努力改变家人的生活，包建军来到了江苏国光信息产业股份有限公司参加工作，在这里，他在科研研发方面积累了丰富的经验。
　　10年的企业一线经验，也让包建军对自己的专业有了更加深刻的认识。为了能在高校中汲取更多的相关专业知识，也为了弥补自己没有上过大学的心理缺憾，包建军决心攻读同济大学的研究生。“其实攻读研究生那一年时间并不容易，因为很多大学里的课程我都没系统学过，完全都是靠自己。”包建军说。功夫不负有心人，通过在工作之余的刻苦学习，他顺利考取了同济大学的研究生。
　　研究生期间，包建军主要从事图像识别类的研究工作，其所在实验室的学术带头人为半导体学家王守觉院士。作为老一辈的知识分子，当时年过八旬的王院士对科研仍保持着热忱的精神，经常与包建军等青年学子探讨研究问题，而这也对他之后从事科研工作产生了深远的影响。
　　
扎根祖国煤炭安全事业
　　21世纪以来，煤矿事故在我国各地依旧时有发生，尤其集中在中小型乡镇煤矿和私人小型煤矿。目前，矿井下通信的可靠性在当今世界依然是个难题，矿井下通信存在复杂的多径和多址干扰，导致传统的通信系统在矿井下不能良好工作，为满足当前煤矿安全生产和科学管理要求,必须提高矿井下通信系统可靠性。
　　从同济大学毕业之后，包建军决心利用自己所学的科学知识，为我国的煤矿安全事业贡献自己的一份力量。因此，他来到了天地（常州）自动化股份有限公司通信研究院从事科研工作，将研究的重点集中在煤矿定位通信系统研究与应用研究。
　　安全生产长期以来一直是我国的一项基本国策，是保护劳动者安全健康和发展生产力的重要工作。作为一名长期坚守在煤矿定位通信系统研究与应用一线的科研工作者，包建军认为自己有责任在这一领域做出更多实质性的科研成果。从2007年到现在，他从一名扎根在一线的科研工作者成长为天地（常州）自动化股份有限公司通信研究院院长，也带领团队成员在这一领域取得了诸多技术突破。
　　在包建军的介绍下，记者了解到：天地（常州）自动化股份有限公司在煤矿通信领域中一直有着属于自己的技术优势。在这一方向，他们主要将地面的一些无线通信技术（包括：WiFi、3G、4G、5G技术）引入到井下，为矿工的生命安全提供保障。作为我国最早研究井下人员定位的团队之一，包建军引领的研究团队目前总共拥有研发人员31个，主要从事定位产品线及通信产品线的研发。
　　在此之前，大多数煤矿在井下人员的定位中，主要采取区域定位。而包建军团队通过与德国的科研单位合作，开始实行无线电定位的方法。通过这项技术，他们将井下定位技术大大提升。“在之前的井下定位中，只能大概预测人员处于哪一个位置，但是这个范围的区域半径很大，可能有四五十米。而在这项技术的支撑下，我们将井下定位的精度一下子提高到了3～4米，从区域定位变成了精确定位。”包建军说。依托于这一技术，他们在国内煤矿行业中展开了广泛应用，取得了良好反响，目前在煤矿定位市场仍占有20％～30％的市场份额。
　　我国的国情和能源储备特点，决定了在未来相当长时间内煤炭仍将是我国的主体能源。不断提升我国煤矿的自动化、信息化技术监管水平,排查治理安全隐患,保障煤矿安全生产,实现“零死亡”仍是行业的重点。在与神华集团的相关合作中，包建军就带领团队致力于超高精度定位，为大型设备的防撞，设立安全系统。“这项工作与定位精度的可靠性以及系统响应时间的准时性有着严苛的要求。而我们所做的工作就是在人的身上装上传感器，当人靠近大型设备时，大型设备就会停下来，以保证井下作业的安全。”包建军说。目前，这项技术正在煤矿领域中展开应用，技术优势得到了广泛好评。值得一提的是，在这项技术的支撑下，由包建军团队主持的“矿井人员与车辆精确定位关键技术与系统”项目还荣获了国家技术发明奖二等奖。
　　
助力煤矿智能化发展
　　煤矿智能化是煤炭工业高质量发展的核心技术支撑，将人工智能、工业物联网、云计算、大数据、智能装备等与现代煤炭开发利用深度融合，形成全面感知、实时互联、分析决策、自主学习、动态预测、协同控制的智能系统，对于提升煤矿安全生产水平、保障煤炭稳定供应具有重要意义。在这一背景下，包建军开始引领团队向智能矿山的方向开展一系列探索。
　　在包建军看来，智能化煤矿应该具有“少人或无人操作”“自动化协同运行”“重点岗位机器人作业”等特点，这就对装备自主协同作业提出了明确的需求。现如今，由于井下没有GPS信号，缺少统一的定位基础设施支撑，现有的井下定位系统无论是容量、精度和实时性都不能满足装备自主和协同作业的技术需求。因此，高精度、大容量、强实时的定位服务与高可靠通信系统，成为煤矿智能化发展的首要关键技术支撑之一。
　　在这一现状下，包建军也在引领团队投入到智能矿山的基础设施建设中。在他看来，基础设施建设是实现井下信息化、智能化的基础。而现如今，他和研究团队将方向立足在5G技术的基础上，通过井上井下、有线和无线的融合，实施高速、可靠的网络一体化解决方案。同时，他们还将定位技术融入其中，为矿山的智能化增添技术支撑。“其实‘定位’在智能化矿山建设中十分重要，因为矿井的建设，需要的人会越来越少，机器所占的比重会越来越大。机器在矿井下进行自动化运行离不开通信定位的网络装备与系统，这是实现自动化矿山的必要支撑条件。”他说。
　　随着科技的变革，包建军深知在未来煤矿领域的技术研发中，他和团队仍将有极大的探索空间。砥砺奋进不渝志，实干笃行煤炭人。今后，他还将“在井下建立高速的通信网络、高精度的定位网络”的道路上，带领团队继续攻关不辍，为我国的煤矿安全及智能化事业添砖加瓦。