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校史研究
我國首個煤塵瓦斯爆炸試驗站遙控遙測系統研制歷程
發布于:2016-04-07 10:13:45   |   作者:檔案館   |   瀏覽次數:

19825月真人真金梭哈游戏平台,煤炭工業部在重慶召開我國第一個煤塵瓦斯爆炸試驗站的驗收鑒定會。專家們一致肯定近似于礦井實際規模的試驗巷道,以及自主研制的遙控遙測系統都具有我國獨自的特點。已經過多次實際爆炸檢驗,可投入實際應用。而這套遙控遙測系統正是由我校遙控遙測教研室的老師們自主研制成功的。                   

      項目立項背景

      中國是一個煤炭大國。上世紀70年代后期真人真金梭哈游戏平台真人真金梭哈游戏平台,文化大革命剛結束不久,為了確保煤礦安全生產,國家開始探索和掌握各地煤礦礦井中煤塵、瓦斯爆炸的規律真人真金梭哈游戏平台,尋求適合我國煤礦的防爆和隔爆措施,以確保礦工們的人身安全。煤炭部重慶煤炭研究所擬創建中國第一條煤塵瓦斯爆炸試驗巷道。這條巷道主要用于進行爆炸試驗真人真金梭哈游戏平台,還必須要有一套與之配套的測控設備,既要能實現人為控制爆炸試驗按預定方案有序進行,又要能  精確測量爆炸過程中希望了解的所有物理參數??墒怯捎跊]有現成產品能訂購,重慶煤研所只有尋求合作單位真人真金梭哈游戏平台,自主研制。

      成都電訊工程學院(現電子科技大學)遙控遙測專業教研室于1974年專業恢復之后,教研室的老師們剛剛完成了靶場無線電遙控系統(代號“2301”)的研制及現場測試,以及彈上遙測設備(代號“2302”)的研制。大家急國家所急、急煤礦安全所急真人真金梭哈游戏平台,同意承擔該項目的研制任務真人真金梭哈游戏平台,并于19762月與重慶煤研所簽訂了研制煤塵瓦斯爆炸試驗巷道遙控遙測系統項目(代號“2303”)的協議。

      教研室立馬組織人力,留下了部分教師繼續完成“2301”“2302”的生產復制真人真金梭哈游戏平台,同時抽調殷世昌真人真金梭哈游戏平台、王蔚然等教師一邊撰寫“2301”的技術報告及使用說明,一邊開展“2303”的方案擬定和論證真人真金梭哈游戏平台。19767月真人真金梭哈游戏平台,教研室代表參加了由四川省煤炭工業管理局在重慶煤研所主持召開的煤塵瓦斯爆炸試驗站方案評審會真人真金梭哈游戏平台,方案順利通過了評審。會上,重慶煤研所介紹了整個試驗站的方案,試驗站由近似于礦井實際規模的爆炸試驗巷道和一個中心控制室組成真人真金梭哈游戏平台。長約一公里的爆炸試驗巷道如何才能承受巨大的爆炸壓力是論證重點之一;成電的殷世昌老師介紹了遙測系統方案真人真金梭哈游戏平台,王蔚然老師介紹了遙控系統以及火焰、沖擊波傳播速度等實時數據處理方案。      

     測控任務及系統構成

      遙控遙測技術的一大特點是遠距離、精準測控真人真金梭哈游戏平台,針對的多是需定量監測以了解其物理過程、研究其機理,但人又不能靠近的對象。將這一技術用于研究巷道內煤塵瓦斯爆炸規律(如煤塵或瓦斯或者煤塵加瓦斯爆炸產生的物理條件,一旦發生爆炸又以什么樣的速度進行傳播,以及發生爆炸瞬間的各項物理參數等等),原則上是沒問題的,但具體實施中必然存在尚需攻克的難點。與“2301”“2302”兩個大型項目一樣真人真金梭哈游戏平台,“2303”項目也是針對特定的對象及使用場合自行設計和研制真人真金梭哈游戏平台,根據用戶的要求完成測控任務,并能提供現場實際使用且安全可靠的整套系統真人真金梭哈游戏平台。

      “煤塵系統就包括井上控制中心的控制臺、爆炸試驗巷道內供30個測點安裝的30臺井下遙測儀、傳輸電纜配線盤、井上與之配套的6臺遙測接收機,以及能夠實時顯示爆炸中火焰和沖擊波傳播動態過程與速度的數據處理系統。此外,還配有數字磁帶機真人真金梭哈游戏平台、數臺光記錄和磁記錄設備等。

      整個爆炸試驗由控制中心的控制臺給出控制指令而自動有序地進行。如點火前預備、前采氣、前標定、走帶指令、爆炸點火指令、高速攝影控制、后采氣、后標定等共15條指令真人真金梭哈游戏平台。其中爆炸點火指令是有條件指令,即滿足多個條件后才可啟動,而緊急告警指令則可以優先中斷整個過程真人真金梭哈游戏平台。整個試驗記錄毫秒級的時標也由控制中心提供真人真金梭哈游戏平台。爆炸試驗巷道約1000米長,布置30個測點,針對近10種不同物理量真人真金梭哈游戏平台,自動而準確地測得爆炸瞬間的60—70個爆炸參數,并實時傳送至控制中心的遙測接收機真人真金梭哈游戏平台,分別進行記錄與顯示;其中的26組火焰和沖擊波傳播速度信號則送入控制臺真人真金梭哈游戏平台,由數字式數據處理系統自動進行處理,實時顯示火焰真人真金梭哈游戏平台、沖擊波的傳播速度數據,并實時顯示爆炸傳播過程。與此同時,火焰、沖擊波傳播速度數據還將送往數字磁帶機記錄存放,供試驗后重現。也就是說,控制臺的數字式數據處理系統還需具備重現爆炸過程真人真金梭哈游戏平台、傳播速度數據及重演傳播狀態的功能,供試驗后重現數據,方便以后的研究。              

     年輕教師挑大梁

      當時,我校遙控遙測專業分兩個專門化(即專業方向),教研室由遙控組與遙測組構成。新興的專業始建于國家攻堅50年代末,肩負為國家兩彈一星攻堅培養輸送人才的重任真人真金梭哈游戏平台真人真金梭哈游戏平台,走的是以任務促進專業成長、科研帶動教學之路真人真金梭哈游戏平台。所以,恢復重建之后,教研室在完成教學任務的基礎上,先后承接了“2301”、“2302”“2303”三個大項目。“2303”項目由遙控組和遙測組的十位年輕老師共同承擔:總控制臺由遙控組的王蔚然老師負責,王蔚然、陳國敏、周玉光三位老師共同研制真人真金梭哈游戏平台;井下遙測儀以及井上遙測接收機,由遙測組的殷世昌真人真金梭哈游戏平台、張友端兩位老師負責,還有黃桂華、皮德忠真人真金梭哈游戏平台、鄭浩元真人真金梭哈游戏平台、陳輔南四位老師共同研制;教研室搞結構的吳壇年老師負責控制臺、遙測儀和遙測接收機的結構設計與加工。

       整個研制任務包括系統總體方案論證、分系統方案論證真人真金梭哈游戏平台、技術實施方案設計、邏輯電路設計以及印制板布線排版設計、機架的連線表等等。由于控制臺進出線多,為提高抗干擾能力采用了大版結構,排版布線更顯繁重。當然,焊裝好后,一整套的查線、調試(包括分板、分系統、整機調試、系統聯機調試)都需要項目組老師一一完成真人真金梭哈游戏平台,更重要的還有現場爆炸試驗真人真金梭哈游戏平台??傊?,人手少任務重。 

年輕教師挑大梁

      "煤塵"這套系統面臨的工作環境特殊、惡劣真人真金梭哈游戏平台,加之合作雙方的專業距離甚遠,僅通過方案論證、聯機試驗的方式,我們很難和煤研所的工作人員在一些關鍵問題上立馬取得共識。當然,我們對爆炸環境對整套系統的影響也有個認識過程真人真金梭哈游戏平台,因此現場爆炸試驗安排得比較多,先是兩次小管道爆炸試驗,而后是兩次大巷道爆炸試驗,一次試驗爆炸48次,測得近500組參數。最后,當試驗站爆炸巷道竣工后,又在巷道內進行了近兩個月的實地爆炸試驗。

      上個世紀七十年代末,對數字化控制臺來說,可供使用的最先進的器件是TTL數字集成電路(供電電源5V、高低電平差2V左右),遙測系統晶體管化,也就是說均為弱電真人真金梭哈游戏平台。記得初次聯試真人真金梭哈游戏平台,煤研所的研究人員竟然使用同電網220V短路的方式引爆,由其產生的強烈沖擊對同網供電工作的弱電系統產生了極大的破壞性損傷。此后,我們一方面對引爆方式提出建設性修改意見,另一方面真人真金梭哈游戏平台,對我們研制的機器均增設了強抗干擾設施,以適應這種特殊的惡劣工作環境。

      課題組將全套設備安裝完畢,經過近兩個月爆炸試驗和半年試用后,19825月中旬真人真金梭哈游戏平台,煤炭部在重慶煤研所召開了煤塵瓦斯爆炸試驗站的技術鑒定驗收會。與會專家一致肯定試驗巷道、控制臺及測控系統都具有我國獨自的特點,經過了實際爆炸試驗的檢驗,可以投入實際應用,研制任務劃上了圓滿的句號真人真金梭哈游戏平台。          

      步入國際先進行列

     由成電自主研制的這套專用設備,不僅全部使用國產器件,而且在自動化、數字化以及傳輸方式等性能方面均優于當時的波蘭、日本、英國真人真金梭哈游戏平台。英國布克斯頓、波蘭巴爾巴拉和日本福崗試驗巷道幾乎都是直接由基帶傳送信號、人工判讀數據,顯然真人真金梭哈游戏平台,無論是可傳送的信息量還是判讀的精度都低于我們的設備。

     試驗站一經投入使用,其先進性便吸引了國外同行極大的興趣。日本真人真金梭哈游戏平台、波蘭真人真金梭哈游戏平台、加拿大、美國等國同行紛紛前來參觀,要求技術合作,日本公害資源研究所九洲煤礦技術研究中心和重慶煤研所還簽訂了技術合作協議,準備用這套設備共同開展進一步的防、隔爆研究。事實表明,我們的設備已步入當時國際先進行列真人真金梭哈游戏平台。

     此外真人真金梭哈游戏平台,試驗站還順勢而為真人真金梭哈游戏平台,很快完成了煤炭部多年來一直無法完成的重點科研項目:防、隔爆措施之一的水槽試驗。因為該實驗此前一直無法進行效果考查,而應用我們這套新設備只經過幾次爆炸試驗真人真金梭哈游戏平台,就取得了成果,并使水槽作為安全措施在礦井中正式使用。

成電自主研制的此項成果,于19829月在北京電子工業部產品展覽會展出真人真金梭哈游戏平台,獲得極高評價,并于1983年榮獲電子工業部科技成果一等獎真人真金梭哈游戏平台。

      成電人艱苦奮斗和奉獻精神

     承擔煤塵項目的十位老師中有五位是從學校1960年開始籌建遙控遙測專業時留校的新教師,其余五位也是1962年左右到教研室工作的。當時的生活條件非常艱苦,雖然老師們均已步入中年,但都還是住的筒子樓,每家三四口人住在14平米的房子里,盥洗間和廁所公用真人真金梭哈游戏平台,爐子只能放在家門口的過道內真人真金梭哈游戏平台,工資每個月僅40—50元。而老師們承擔的三個大型科研項目經費都不少真人真金梭哈游戏平台,僅煤塵項目的總經費就有70萬。據煤研所的項目負責人稱,這相當于近萬噸煤炭的價值,在當時是很可觀的一筆數目真人真金梭哈游戏平台。但是,在上世紀70年代末80年代初從沒有科研補貼,即便加班加點、出差在外也沒額外補貼,大家也從來沒有想過從中拿補貼真人真金梭哈游戏平台。

     記得項目組的老師多次去重慶清水溪試驗站聯試,常常住在實驗室旁的幾間空房里。屋里僅有床和簡單的床上用品,大家只能在外面露天水管接水洗漱,在試驗站的職工食堂就餐。就連19767月第一次出席由四川省煤管局主持召開的方案評審會,我們參會的老師也是住在煤研所新大樓頂樓分隔的大房間內真人真金梭哈游戏平台,每人一頂蚊帳、一張席子,真真領教了重慶七月的酷暑。雖然如此,為了按時完成任務,老師們似乎沒有苦的概念,克服了生活上、工作中的種種困難。記得19817、8月真人真金梭哈游戏平台,項目進入檢驗性爆炸試驗階段,在一兩個月的時間里,大家每天都要往返于煤研所和清水溪試驗站,上山下山都是步行,走破了鞋襪也毫無怨言。

     項目從啟動到投入實際使用歷經近六年時間。為保證交付使用后的爆炸試驗能夠順利進行真人真金梭哈游戏平台,我們共生產復制37臺井下遙測儀及其供電電源、80余套傳感器配合電路、6臺遙測接收機和控制臺中的一套大板(共6塊,作為備份)真人真金梭哈游戏平台,并都經過爆炸試驗的充分驗證之后交 付給試驗站。我們在整個研制過程中所完成的工作既有技術性強的,也有繁瑣而工作量大的;既有攻堅克難的真人真金梭哈游戏平台,也有精細而重復的;既要解決理論性強的問題,也要解決現場突發的實際問題。是什么力量支持大家在這樣艱苦的條件下,甚至犧牲個人出國進修的機會,完成研制任務真人真金梭哈游戏平台,并認真負責、手把手地把相關技術及使用方法教給煤研所的工作人員?我想,這就是成電人艱苦奮斗真人真金梭哈游戏平台、無私奉獻的精神,這就是成電人的事業心、責任心和敬業精神真人真金梭哈游戏平台!

   走在技術前沿  適應專業拓展

     作為高校的教研室,總是而且必須要走在技術發展的前沿。不但研究理論、技術手段、試驗方法要超前,甚至使用的器件都是要在國內處于領先地位的新產品,只有具備這樣的優勢才能培養出高質量的人才真人真金梭哈游戏平台,別人才會源源不斷地來找你解決問題真人真金梭哈游戏平台。反過來,老師們也通過尋求一個個解決問題的優化方案,研制出一套套能穩定工作的測控系統,不但夯實了理論基礎真人真金梭哈游戏平台,提高了解決問題的技能真人真金梭哈游戏平台,掌握了先進的技術方法和技術手段,并且能不斷開拓創新真人真金梭哈游戏平台。

     正是因為具備了這樣不停頓學習的職業習慣,教研室的老師們順利地適應了上個世紀80年代中期專業拓展的形勢真人真金梭哈游戏平台。1984年,成電遙控遙測教研室作為應用物理研究所的一部分,老師們面對的是激光大氣通信光束瞄準真人真金梭哈游戏平台、毫米波通信、激光通信等問題真人真金梭哈游戏平台,特別是激光光束跟蹤和瞄準以及后續的激光成像雷達等新領域,專業面更寬真人真金梭哈游戏平台,涉及的多是沒有遇見過的問題,但都能一一解決并取得新的突破真人真金梭哈游戏平台。


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