語音播報
在北京正負電子對撞機實驗室改造工程現(xiàn)場
今年1月9日,在北京舉行的國家科學技術獎勵大會上,《北京正負電子對撞機重大改造工程》榮獲國家科技進步一等獎,在人民大會堂受到黨和國家領導人的隆重表彰。記者日前采訪了承擔北京正負電子對撞機重大改造工程火災自動報警系統(tǒng)的秦科雁,談起參與工程研制攻關和技術保障的12年歷程,這位“70后”消防技術專家仍難掩內(nèi)心的激動,“能在最好的年華參與國家重點工程建設,為中國在粲物理領域保持國際領先水平貢獻自己的智慧,是我這輩子最榮耀的事情。”
用人工智能技術破解強輻射環(huán)境消防難題
北京正負電子對撞機(BEPC)坐落在中國科學院高能物理研究所院內(nèi)。它是世界上八大高能加速器之一,也是我國第一臺高能物理研究的重大科技基礎設施。隨著技術進步和快速迭代,為了繼續(xù)保持中國在世界高能物理領域的領先地位,國家決定對BEPC進行改造。2004年,北京正負電子對撞機重大改造工程(BEPCⅡ)正式上馬。
改造工程啟動伊始,火災報警系統(tǒng)漏報、誤報等問題頻發(fā),探測器經(jīng)常被高能電子流和強電磁輻射擊壞,給北京正負電子對撞機的正常運行造成了極大的影響。BEPC中大量電纜、電器、電子和電磁設備等都極易發(fā)生火災。這些具有世界先進水平的大型科學實驗裝置造價昂貴,火災會讓國家巨額投資付之一炬,造成不可估量的損失。因此,BEPCⅡ工程指揮部要求防護組盡快找到新的、適合BEPCⅡ的火災探測報警解決方案。
受領任務時,秦科雁頗為躊躇,“2004年,我正好研發(fā)出了高靈敏度的煙霧探測報警系統(tǒng),已經(jīng)在中國科技大學國家同步輻射實驗室里應用了2年,它的應用環(huán)境與高能物理所的強輻射環(huán)境類似?!保且玫紹EPCⅡ工程牽頭單位——中國科學院高能物理所的認可,獲得國家級重點工程的“入場券”,絕非易事。
“為了把握成功,我多次到高能物理所BEPCⅡ現(xiàn)場做調(diào)研和產(chǎn)品測試,通過實測和不斷改進,優(yōu)化解決方案,以滿足最嚴苛的消防考核標準。”2005年是秦科雁刻骨銘心的一年,他創(chuàng)立的科雁方舟智能控制技術(北京)公司剛剛運營,雖然之前承擔過十多個消防工程項目,但重要性都不能與BEPCⅡ同日而語。
秦科雁一邊夜以繼日地開展BEPCⅡ極早期火災報警技術(AHSASD)的研制攻關,一邊到現(xiàn)場進行各種環(huán)境下消防參數(shù)的調(diào)查摸底。BEPCⅡ占地總面積達57500平方米,由電子注入器、直線加速器、儲存環(huán)、譜儀、同步輻射區(qū)、中央控制室等5部分組成。而自動火災報警設備分布在BEPCⅡ直線加速器、儲存環(huán)、儲存環(huán)變電站、譜儀大廳、12和13號同步輻射廳、磁鐵電源廳等13個地方,所處環(huán)境非常復雜。秦科雁與技術助理在BEPCⅡ的隧道等處做試驗,有時一做就是一整天。
經(jīng)過一年多對BEPCⅡ的研究、實測和改進,秦科雁終于研發(fā)出了適合BEPCⅡ工程,可以與當時的國際先進水平媲美的空氣采樣式極早期火災預警系統(tǒng)。運用光學神經(jīng)網(wǎng)絡識別技術和前饋神經(jīng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理技術,讓煙霧探測報警器通過統(tǒng)計、分析和識別進行自我學習,自我調(diào)整合適的靈敏度,消除了原來系統(tǒng)各種“狼來了”式的誤報。他的探測報警器靈敏度,比傳統(tǒng)火災探測器高出1000多倍,由于采用PVC管對強電磁輻射區(qū)域進行取樣,探測器可以安裝在無輻射區(qū)域,可以說是為BEPCⅡ這樣的環(huán)境度身定制的技術方案。
2006年是BEPCⅡ工程建設的決戰(zhàn)之年,BEPCⅡ火災自動報警系統(tǒng)改造只能成功,不能失敗。因為有扎實的工程實踐和實測數(shù)據(jù),經(jīng)過激烈的答辯和數(shù)輪角逐,秦科雁的技術方案最終從全國幾十位競爭對手中脫穎而出,贏得BEPCⅡ火災自動報警系統(tǒng)工程合同。
“從事BEPCⅡ火災報警改造工程不僅僅是一項簡單的工程履約,而是一項值得把自己的生命融入其中的偉大事業(yè)。在這個過程中,逼迫著你去追趕最前沿的技術,進行大膽的創(chuàng)新,與世界頂尖的同行們同臺競技?!?/p>
秦科雁把BEPCⅡ工程作為公司的頭號工程,親力親為,配置最強資源予以保障。在他有力的指揮協(xié)調(diào)下,BEPCⅡ消防工程提前竣工并且一次高質(zhì)量通過工程指揮部的測試驗收。在2007年12月24日舉行的火災模擬測試中,工程驗收組沿每根采樣管不同取樣點分別吹煙或熏煙,13臺AHSASD極早期火災預警設備在60秒內(nèi)提前報警,圓滿通過驗收。
在BEPCⅡ改造過程中,AHSASD屢立戰(zhàn)功。譜儀控制室一臺正在做實驗的大功率設備過載燒壞,儲存環(huán)變電站配電柜電容老化失效,引起配電柜自燃,都立即引發(fā)AHSASD預警。直線加速器的電纜著火,AHSASD提前3天就進行了預警,而實驗人員第3天才看到煙霧和明火。每次火災隱患,都被AHSASD系統(tǒng)提前30分鐘乃至半個月成功準確地預警,第一時間將隱患消滅于萌芽狀態(tài)。達到了消防的最高境界——防而不消。
辛苦的付出后,各種榮譽也紛至沓來。2008年,BEPCⅡ入選中國十大科技新聞進步獎。2009年BEPCⅡ通過國家驗收,被評為“中國基礎研究十大新聞”(首位)。2009年10月19日,中國科學院高能物理所舉行BEPCⅡ參建單位感謝會,為給BEPCⅡ工程作出重要和突出貢獻的單位頒獎。鑒于秦科雁對BEPCⅡ火災自動報警系統(tǒng)的卓越貢獻,徹底解決了困擾BEPC多年的消防探測報警系統(tǒng)難題,科雁方舟智能控制技術(北京)公司獲得了“國家重大科技工程北京正負電子對撞機改造工程(BEPCⅡ)建設突出貢獻獎”。
頒獎典禮之后,中國科學院高能物理所組織參建單位參觀北京正負電子對撞機BEPCⅡ?qū)嶒炇?,看到自己研制的極早期火災預警設備上那跳動的信號,秦科雁感慨良多。
在BEPCⅡ工程驗收后的7年時間里,帶領團隊繼續(xù)承擔BEPCⅡ消防系統(tǒng)的維護保養(yǎng)和完善任務。令人欣慰的是,他的消防設備和系統(tǒng)至今仍健康運行,對多起火災隱患進行了早期預警,而設備從未大修或更換過,像安全衛(wèi)士一樣忠誠地守衛(wèi)著BEPCⅡ國家重大工程的穩(wěn)定運行。
2016年12月,BEPCII獲得國家科學技術進步一等獎,秦科雁卻因工作未能站在領獎臺上,“作為參建BEPCⅡ工程的一員,12年的持續(xù)付出,只是為了提供一個最專業(yè)的消防解決方案。能夠有機會承擔具有挑戰(zhàn)性的國家重大工程,把這一件事做到極致,這輩子就沒有白活!”
把創(chuàng)新驅(qū)動融入消防技術的血脈
作為中國極早期火災智能預警技術的領軍人,秦科雁始終把技術創(chuàng)新放在消防工程的首要位置。他說,“國家鼓勵科研院所對科技型中小型企業(yè)開放,通過政府采購支持我們的技術創(chuàng)新,我們要精準對接國家重點工程,開展精益制造,用工匠精神,推動中國經(jīng)濟進入質(zhì)量時代?!?/p>
1994年大學畢業(yè)后,秦科雁在航空部某研究所工作,在兼職負責民品消防產(chǎn)品開發(fā)時,首次接觸到消防技術,從此便一生與它結(jié)緣。之后,他先后在中美、中英合資消防企業(yè)擔任過技術開發(fā)部經(jīng)理和實體實驗中心主任以及中國分公司的CEO。作為中國發(fā)明協(xié)會和中國消防協(xié)會的會員,他善于把自己的發(fā)明創(chuàng)造和消防技術有機結(jié)合起來,研發(fā)別具一格的新技術。2000年,秦科雁在《消防技術與產(chǎn)品信息》期刊上發(fā)表了《第五代消防探測報警技術革命》的論文,掀起了中國極早期火災智能預警技術的浪潮。
經(jīng)過十年消防領域的歷練摔打,秦科雁選擇了自己創(chuàng)業(yè)?!翱蒲慵纯茖W的大雁,是創(chuàng)新的代名詞,方舟是安全的代名詞,我希望能像諾亞方舟一樣,用創(chuàng)新和高新技術去保護人類財產(chǎn)和生命的安全?!?/p>
為了鼓勵青年創(chuàng)業(yè),北京中關村高科技產(chǎn)業(yè)園允許個人用技術入股出資創(chuàng)建高新技術企業(yè)。秦科雁抓住這一時機,通過自主知識產(chǎn)權(quán)的“極早期火災智能煙霧預警系統(tǒng)技術”出資,成為公司的法定代表人、董事長兼總經(jīng)理。
作為技術總監(jiān),秦科雁親自抓公司的創(chuàng)新和知識產(chǎn)權(quán)開發(fā),對于承擔的中國國際展覽中心新館消防探測報警工程等40多個國家級、省部級和地市級火災報警工程,每個項目,他都沖鋒在技術和工程的最前線。
從BEPCⅡ工程中獲得的啟發(fā)讓秦科雁產(chǎn)生了新的發(fā)明靈感。2009年10月,他提交了《一種使感煙探測報警系統(tǒng)能在磷化氫環(huán)境中使用的方法》,2012年獲得國家知識產(chǎn)權(quán)局發(fā)明專利授權(quán)。目前,不少廠家正在與他洽談技術轉(zhuǎn)讓和聯(lián)合生產(chǎn)合作,由于擁有的多項消防發(fā)明和技術專利,使公司在競爭中展現(xiàn)出極強的優(yōu)勢。
秦科雁還特別注重消防技術的傳播和品牌的影響力,參加多屆中國國際消防設備技術交流展覽,應邀作技術報告。每屆展覽會,都是一次消防科技的國際盛宴,從來自美國、德國、俄羅斯、法國等發(fā)達國家的先進消防展品中,秦科雁快速汲取養(yǎng)份,為站在巨人肩上技術創(chuàng)新積累經(jīng)驗。
如何研發(fā)國際領先的消防探測報警技術?秦科雁已勾畫出清晰的藍圖,并把目光投向了更廣闊的國際國內(nèi)應用空間。他告訴記者,隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”、顛覆性技術與人工智能的蓬勃發(fā)展,他正在努力實現(xiàn)火災智能預警技術與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合,開發(fā)更先進、更可靠并且可以遠程管理和預警的升級版“極早期火災智能預警系統(tǒng)”,為中國火災預警技術開辟出一條嶄新的道路。
?。ㄔd于《科技日報》 2017-03-17 06版)
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