煤田煤层开采后形成临空面，经过煤中高硫助燃或氧化产生热量聚集，达到着火点时局部自燃，火区以点带线逐步外延，进而形成煤田火区。新疆地区煤炭资源占全国40%，年产量约占全国2成。1874年新疆一处煤田——硫磺沟煤田发生大火，燃烧了129年，约烧掉了2.4亿吨煤炭，接近2020年新疆煤炭总产量。因此，煤田分布范围广、年平均降水量仅有全国平均降水量22%、四季温度差达90℃的新疆迫切需要煤田火区实时在线、远程监测技术，以解决燃眉之急。

煤自燃预警气体及其温度参数的快速准确获取是火情状态识别与防灭火方案制定的基础。安光所张志荣团队的孙鹏帅和王前进长期从事激光吸收光谱标志性气体测量方面的研究，本次针对新疆火区特殊恶劣环境及远程监控低功耗、气体组分负责等的特殊要求，在前期研发的全激光煤矿井下自然发火系统（隔爆型、本安型）的基础上，设计了低功耗微型探头、谱线混叠干扰解析算法、定时自校准、野外太阳能及风能供电等关键技术内容，克服了环境温差大、水汽冷凝、测量极限低等技术难题,构建了定时自动取样在线分析与无线监控远程预警分析平台相结合的煤自燃多组分气体（O₂、CO、CO₂、CH₄，可扩展到10余种标志性气体同时测量）快速一体化监控装置，可解决原有人工现场监测的缺陷，大幅提高火区信息监控的时效性、范围性，极大的提高了监控的能力和广度。后期多方参与单位将联合深入开展火区温度和气体演化规律等内容的研究，实现矿区煤自燃危险程度和火源位置的判定，并制定防灭火方式，逐步形成针对煤矿自燃特征参数的信息提取、融合、判识、预警和治理的一体化技术。同时，团队所研发的其他系统也都在石化、冶金、煤矿、燃气、管网等多个场合得到应用，使用地点也遍布了我国的东西南北多个地点。

本次外场测试期间，孙鹏帅和王前进在野外零下几十度的寒冷恶劣天气下利用元旦假期，克服种种困难完成了试验任务，他们以实际行动践行了“党旗在科研一线高高飘扬”的初心使命，充分发挥了党员的先锋模范作用。

本项目得到了国家重点研发计划（2021YFB3201904）、新疆维吾尔自治区重点研发计划、国家自然科学基金（11874363、41877311）、中国科学院合肥研究院“火花”基金（YZJJ2020QN8）等项目的支持。