姜 南

（四川省樂(lè)山市公安局治安管理支隊(duì)，四川 樂(lè)山 614000）

數(shù)碼電子雷管簡(jiǎn)稱(chēng)電子雷管，是一種在雷管內(nèi)裝有金屬電子芯片、能夠雙向無(wú)極性通訊、可現(xiàn)場(chǎng)編程設(shè)定延期時(shí)間、并通過(guò)授權(quán)密碼起爆的高科技產(chǎn)品，它是起爆器材領(lǐng)域里最為引人矚目的明星。國(guó)外電子雷管及起爆系統(tǒng)的研究開(kāi)發(fā)工作大約始于20世紀(jì)80年代初，到90年代，電子雷管產(chǎn)品開(kāi)始進(jìn)入起爆器材市場(chǎng)，但總體上還處于技術(shù)與產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用試驗(yàn)階段，到21世紀(jì)初，電子雷管及其起爆系統(tǒng)技術(shù)得到了快速發(fā)展。目前，在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)了同類(lèi)產(chǎn)品的大部分市場(chǎng)。根據(jù)中華人民共和國(guó)統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，全國(guó)2018年使用工業(yè)電子數(shù)碼雷管共計(jì)1745.8萬(wàn)發(fā)，2019年使用工業(yè)數(shù)碼電子雷管共計(jì)3823.萬(wàn)發(fā)，2020年使用工業(yè)數(shù)碼電子雷管共計(jì)1.7億發(fā)，2021年預(yù)計(jì)使用工業(yè)數(shù)碼電子雷管共計(jì)10億發(fā)，可以看出，隨著社會(huì)發(fā)展的需要，依靠工業(yè)數(shù)碼電子雷管的自身優(yōu)勢(shì)，以及國(guó)家、行業(yè)、公安機(jī)關(guān)等對(duì)安全要求的提高，工業(yè)數(shù)碼電子雷管的使用量在巨量的增加，作為新科技產(chǎn)品，其產(chǎn)品的性能優(yōu)勢(shì)在使用過(guò)程中得到運(yùn)用，對(duì)公安機(jī)關(guān)的安全監(jiān)管工作提出了更高的要求。

圖1 電子雷管主要組成部分

1 工業(yè)數(shù)碼電子金屬雷管定義

即運(yùn)用微電子技術(shù)、集成電路技術(shù)、通訊技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、金屬材料技術(shù)等電子控制模塊，對(duì)起爆過(guò)程進(jìn)行延時(shí)和能量控制的電雷管產(chǎn)品[1]。

電子控制模塊：內(nèi)置ID身份信息和起爆密碼，能對(duì)自身功能、性能及點(diǎn)火元件狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且能與外部專(zhuān)用設(shè)備和儀器進(jìn)行通信的專(zhuān)用電路模塊。

2 工業(yè)電子數(shù)碼金屬雷管的技術(shù)特點(diǎn)

工業(yè)電子數(shù)碼金屬雷管起爆受密碼控制，當(dāng)外部輸入密碼與雷管內(nèi)部預(yù)先設(shè)置密碼一致時(shí)，雷管才能正常起爆，以解決雷管的非授權(quán)使用控制問(wèn)題；為提高雷管的安全性和可靠性；該雷管采用高精度、高準(zhǔn)確性的電子延期部件，性能參數(shù)優(yōu)良的發(fā)火組件，專(zhuān)用基礎(chǔ)雷管組合構(gòu)成，大幅度提升延期雷管的工作精度，使延期雷管性能大大提高[2]。

同時(shí)，由于采用專(zhuān)用起爆裝置和授權(quán)使用技術(shù)可極大減小對(duì)社會(huì)安全的威脅。該產(chǎn)品作為一項(xiàng)高技術(shù)的金屬材料新產(chǎn)品，其金屬材料制造工藝必然與傳統(tǒng)的工業(yè)電雷管生產(chǎn)工藝不同，涉及到的工藝環(huán)節(jié)更多、更復(fù)雜，要求也更高。主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)包括：微電子金屬芯片設(shè)計(jì)、制作與檢測(cè)；電子金屬雷管延期模塊生產(chǎn)、檢測(cè)及起爆系統(tǒng)生產(chǎn)與檢測(cè)；電子雷管點(diǎn)火頭生產(chǎn)、檢測(cè)；雷管電路與火工品集成制造、產(chǎn)品檢驗(yàn)與試驗(yàn)等。

圖2 數(shù)碼電子雷管與常規(guī)雷管結(jié)構(gòu)的對(duì)比

3 工業(yè)數(shù)碼電子金屬雷管的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

工業(yè)數(shù)碼電子金屬雷管屬于民用爆炸物品的高尖端產(chǎn)品，具備抗干擾、抗非法起爆、安全性好、延時(shí)精度高、可在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、有效降低爆破振動(dòng)效應(yīng)的安全性能，提高爆破網(wǎng)路的可靠性和安全性，有利于對(duì)民用爆炸物品的管控。數(shù)碼電子雷管是將普通瞬發(fā)電雷管與電子控制線(xiàn)路相結(jié)合，集密碼控制、精確延時(shí)，專(zhuān)用起爆、GPS定位、指紋識(shí)別、區(qū)域限制、起爆信息存儲(chǔ)等多功能于一身，每發(fā)雷管都有一個(gè)密碼，一旦發(fā)生丟失、被盜、沒(méi)有密碼均不能起爆，若使用傳統(tǒng)方法的起爆、220V電源都無(wú)法使其起爆，可最大限度減少民爆物品被不法分子利用危害社會(huì)的可能性，能進(jìn)一步加強(qiáng)危險(xiǎn)品管理，提高危險(xiǎn)品流通、使用環(huán)節(jié)安全水平。隨著電子雷管相關(guān)技術(shù)的研究及電子雷管產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電子雷管正逐漸向高安全性、高可靠性、高穩(wěn)定性及智能化方向發(fā)展[3]。

4 工業(yè)數(shù)碼電子金屬雷管的管理現(xiàn)狀

電子控制模塊是電子數(shù)碼金屬雷管的核心部件，其成本取決于芯片集成度、電容品質(zhì)、發(fā)火橋材料、芯片模塊生產(chǎn)批量、生產(chǎn)工藝及金屬原輔材選擇等因素，由于生產(chǎn)芯片的部件來(lái)源、品質(zhì)和功能承載等不同，芯片模塊價(jià)格差異較大。目前具備工業(yè)數(shù)碼電子雷管生產(chǎn)廠(chǎng)家全國(guó)有十多家，各廠(chǎng)家生產(chǎn)的工業(yè)電子數(shù)碼雷管的性能側(cè)重點(diǎn)雖有零星區(qū)別，但總體均能達(dá)到《工業(yè)數(shù)碼電子雷管》（WJ9085-2015）的標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)于工業(yè)電子數(shù)碼雷管的起爆器材，卻是參差不齊，各生產(chǎn)性企業(yè)生產(chǎn)的工業(yè)電子數(shù)碼雷管的起爆器各不一樣，其中樣式、使用方式、操作模式、性能穩(wěn)定性以及可靠性等均有較大的差異，目前采取的是在民爆系統(tǒng)中的備案制，卻無(wú)法達(dá)到監(jiān)管的目的，特別是對(duì)民用爆炸物品的檢查工作中，因各廠(chǎng)家的起爆器材均不一樣，無(wú)法達(dá)到統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)管工作就會(huì)出現(xiàn)瑕疵，對(duì)起爆器材的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，以及起爆器材的精準(zhǔn)定位建議行業(yè)進(jìn)行規(guī)劃，特別是對(duì)起爆器材的穩(wěn)定性、追蹤性、操作性等方面建立統(tǒng)一執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到各非營(yíng)業(yè)性爆破作業(yè)單位與營(yíng)業(yè)性爆破作業(yè)單位自控，公安機(jī)關(guān)24小時(shí)監(jiān)管，立即掌控的目的。

5 數(shù)碼電子金屬雷管高安全主要體現(xiàn)

（1）高安全： 非接觸注冊(cè)、專(zhuān)用起爆器、指定專(zhuān)人操作、密碼控制、低壓檢測(cè)、低壓起爆。

（2）發(fā)管方便、延期任意設(shè)置： 無(wú)段別、無(wú)限次優(yōu)化、16s內(nèi)以毫秒步長(zhǎng)任意設(shè)置，管理方便，可有效減震。

（3）高精度：延期精度±1‰ ，精細(xì)爆破成為現(xiàn)實(shí)。

（4）可檢測(cè)：?jiǎn)伟l(fā)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)可檢測(cè)。

（5）方便監(jiān)管：授權(quán)起爆、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳。

（6）更加綠色環(huán)保：普通延期產(chǎn)品使用藥劑延期，生產(chǎn)過(guò)程及應(yīng)用存在污染源，而電子雷管消除了延期藥生產(chǎn)過(guò)程的危險(xiǎn)和污染問(wèn)題。

（7）全生命周期可追溯：依靠互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)為載體，實(shí)現(xiàn)民爆物品全生命周期的監(jiān)管、追蹤和責(zé)任定位，讓違法亂紀(jì)無(wú)處遁形。

（8）綜合效益顯著提升：減震動(dòng)、降塊度、降單耗、提高鏟裝效率，綜合方量成本降低明顯[4,5]。

6 數(shù)碼電子金屬雷管使用現(xiàn)狀

從2006年開(kāi)始，數(shù)碼電子金屬雷管在國(guó)內(nèi)開(kāi)始應(yīng)用于三峽圍堰爆破，后續(xù)逐步在露天礦山、地下非煤開(kāi)采、隧道施工、樁井開(kāi)挖、水下爆破等場(chǎng)合進(jìn)行了推廣使用，至今已有13個(gè)年頭的應(yīng)用歷程。從2010年起，新疆、北京就開(kāi)始推進(jìn)電子雷管的使用，2016年貴州率先引入中爆數(shù)字末端管控平臺(tái)，經(jīng)過(guò)3年的發(fā)展目前國(guó)內(nèi)主要有中爆數(shù)字和北京丹靈兩家管控平臺(tái)外加些地方平臺(tái)，但能夠?qū)崿F(xiàn)三碼綁定全流程監(jiān)管和密碼和位置授權(quán)使用的只有北京丹靈公司。截止目前，電子雷管因電子產(chǎn)品的客觀(guān)特性在小斷面隧道、樁井、地下開(kāi)采均存在比例不等盲炮有待進(jìn)一步技術(shù)升級(jí)，可優(yōu)先在露天深孔、城鎮(zhèn)拆除爆破中應(yīng)用，鼓勵(lì)在隧道、淺孔爆破中應(yīng)用。

7 工業(yè)數(shù)碼電子金屬雷管的安全監(jiān)管

圖3 電子金屬雷管末端管控流程

電子金屬雷管技術(shù)的研發(fā)和革新，推進(jìn)了民用爆炸物品安全管理的警務(wù)創(chuàng)新工作。公安機(jī)關(guān)作為民用爆炸物品的監(jiān)督管理機(jī)關(guān)，其主要職責(zé)是負(fù)責(zé)民用爆炸物品公共安全管理和民用爆炸物品購(gòu)買(mǎi)、運(yùn)輸、爆破作業(yè)的安全監(jiān)督管理，監(jiān)控民用爆炸物品流向。公安機(jī)關(guān)在監(jiān)督管理過(guò)程中，自始至終都在鼓勵(lì)、參與和服務(wù)產(chǎn)品的技術(shù)革新，與此同時(shí)，結(jié)合自身的監(jiān)管職責(zé)，從保障社會(huì)公共安全的角度，積極開(kāi)展警務(wù)創(chuàng)新工作，并將產(chǎn)品的技術(shù)革新與警務(wù)創(chuàng)新有機(jī)結(jié)合，以提升民用爆炸物品安全監(jiān)管工作的智能化、科技化水平。

（1）工業(yè)電子數(shù)碼雷管在購(gòu)買(mǎi)、運(yùn)輸、使用、清退等工作中，在現(xiàn)有的信息系統(tǒng)中能得到有效的觀(guān)察，目前采取GPS定位，區(qū)域管控，區(qū)域的范圍為5公里范圍內(nèi)，超出5公里范圍內(nèi)，則無(wú)法完成起爆工作，5公里范圍的標(biāo)準(zhǔn)是出于什么樣的考慮暫時(shí)不清楚，一旦發(fā)生“流失”現(xiàn)象，5公里范圍對(duì)警力布控較大，轄區(qū)警力在有限的條件，無(wú)法做到精確掌控，民用爆炸物品，一旦脫離監(jiān)管，隨時(shí)都存在公共安全隱患，因此，在警力的布控過(guò)程中，要做到精確布控，縮小范圍，力求在最短的時(shí)間內(nèi)，防止“流失”。

（2）日常監(jiān)管中，各非營(yíng)業(yè)性爆破作業(yè)單位與營(yíng)業(yè)性爆破作業(yè)單位基于工作需要，對(duì)工業(yè)電子數(shù)碼雷管的使用量在呈現(xiàn)翻倍的現(xiàn)象，根據(jù)各非營(yíng)業(yè)性爆破作業(yè)單位與營(yíng)業(yè)性爆破作業(yè)單位的使用方式，各非營(yíng)業(yè)性爆破作業(yè)單位與營(yíng)業(yè)性爆破作業(yè)單位依據(jù)爆破項(xiàng)目去購(gòu)買(mǎi)、運(yùn)輸、使用以及清退工作，對(duì)使用量的精確掌控，以及剩余量的精準(zhǔn)掌握，屬于公安機(jī)關(guān)的日常安全監(jiān)管工作，能在信息系統(tǒng)中得到反映，對(duì)于操作的安全性、可靠性，則需要使用單位在使用過(guò)程中自行控制，公安機(jī)關(guān)對(duì)使用過(guò)程中的安全監(jiān)管，主要是采取系統(tǒng)信息適時(shí)跟蹤監(jiān)控、爆破作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管等管理手段。

（3）變“被動(dòng)管理”為“主動(dòng)管理”。以前的安全監(jiān)管工作是公安機(jī)關(guān)被動(dòng)地進(jìn)行審批、安全檢查和事故查處等，而電子雷管技術(shù)的推廣應(yīng)用，使公安機(jī)關(guān)掌握了工作的主動(dòng)權(quán)，通過(guò)適時(shí)動(dòng)態(tài)的監(jiān)管，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和查處安全隱患或違規(guī)違章等問(wèn)題，進(jìn)而可以及時(shí)采取有力措施，控制事態(tài)發(fā)展，為迅速處置突發(fā)涉爆事件提供技術(shù)支撐。

8 數(shù)碼電子金屬雷管的廣泛應(yīng)用是社會(huì)進(jìn)步的必然趨勢(shì)

8.1 社會(huì)公共安全方面

在社會(huì)公共安全管理方面，能夠按照一管一碼、事前控制、事后追溯的總體控制原則，除了無(wú)密碼無(wú)法使用外，起爆器還具有GPS定位，局域控制等多種功能，減少了電子雷管流失社會(huì)后被不法分子利用制造事端的機(jī)會(huì)，對(duì)于保障社會(huì)公共安全、維護(hù)企業(yè)安全具有極大作用，這些優(yōu)勢(shì)決定了數(shù)碼電子雷管今后的市場(chǎng)潛力和發(fā)展前景。對(duì)于創(chuàng)新民用爆炸物品安全管理模式，提升安全監(jiān)管能力，加強(qiáng)和改進(jìn)民用爆炸物品安全管理工作具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

8.2 爆破作業(yè)安全、爆破效果及有害效應(yīng)防控方面

數(shù)碼電子雷管具有很強(qiáng)的抗靜電、抗射頻、抗雜散電流等性能，普通電源和工業(yè)用電不能起爆，生產(chǎn)、裝卸、運(yùn)輸及貯存以及使用環(huán)節(jié)本質(zhì)安全水平大幅提高。由于延期精度高，時(shí)間設(shè)置靈活，范圍寬，爆破效果好，震動(dòng)小。廣泛用于礦山深孔爆破、定向控制爆破、地下爆破等場(chǎng)合。

9 結(jié)語(yǔ)

數(shù)碼電子金屬雷管的推廣應(yīng)用，對(duì)于民爆物品安全管理工作的助力主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

（1）由于數(shù)碼電子金屬雷管及其起爆系統(tǒng)取代了化學(xué)延期體，有效提高爆破作業(yè)的安全性穩(wěn)定性和起爆精度，同時(shí)電子金屬雷管所具有的網(wǎng)路便于安全檢測(cè)的進(jìn)行，更能有效提高起爆系統(tǒng)安全管理工作的效率[6,7]。

（2）數(shù)碼電子金屬雷管技術(shù)的應(yīng)用，使得公安機(jī)關(guān)能通過(guò)GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，對(duì)民用爆炸物品進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，而電子雷管與配套的爆破系統(tǒng)所擁有的雙重密碼，有效提高了爆破的安全性能，有利于加強(qiáng)對(duì)民用爆炸物品的監(jiān)管工作，消除了安全隱患，從源頭上遏制涉爆案件的發(fā)生，保障了社會(huì)公共安全的穩(wěn)定。

（3）數(shù)碼電子金屬雷管的應(yīng)用，還擴(kuò)展了安全管理的工作范圍，從傳統(tǒng)的民用爆炸物品管理，擴(kuò)大到了管理數(shù)碼電子雷管的控制密碼和實(shí)時(shí)監(jiān)管民用爆炸物品的定位信息等。