工業發展下數碼電子雷管（金屬殼）監控與安全管理

姜 南

（四川省樂山市公安局治安管理支隊，四川 樂山 614000）

數碼電子雷管簡稱電子雷管，是一種在雷管內裝有金屬電子芯片、能夠雙向無極性通訊、可現場編程設定延期時間、并通過授權密碼起爆的高科技產品，它是起爆器材領域里最為引人矚目的明星。國外電子雷管及起爆系統的研究開發工作大約始于20世紀80年代初，到90年代，電子雷管產品開始進入起爆器材市場，但總體上還處于技術與產品研究開發和應用試驗階段，到21世紀初，電子雷管及其起爆系統技術得到了快速發展。目前，在國際市場上占據了同類產品的大部分市場。根據中華人民共和國統計局發布的行業統計數據，全國2018年使用工業電子數碼雷管共計1745.8萬發，2019年使用工業數碼電子雷管共計3823.萬發，2020年使用工業數碼電子雷管共計1.7億發，2021年預計使用工業數碼電子雷管共計10億發，可以看出，隨著社會發展的需要，依靠工業數碼電子雷管的自身優勢，以及國家、行業、公安機關等對安全要求的提高，工業數碼電子雷管的使用量在巨量的增加，作為新科技產品，其產品的性能優勢在使用過程中得到運用，對公安機關的安全監管工作提出了更高的要求。

圖1 電子雷管主要組成部分

1 工業數碼電子金屬雷管定義

即運用微電子技術、集成電路技術、通訊技術、物聯網技術、金屬材料技術等電子控制模塊，對起爆過程進行延時和能量控制的電雷管產品[1]。

電子控制模塊：內置ID身份信息和起爆密碼，能對自身功能、性能及點火元件狀態進行監測，并且能與外部專用設備和儀器進行通信的專用電路模塊。

2 工業電子數碼金屬雷管的技術特點

工業電子數碼金屬雷管起爆受密碼控制，當外部輸入密碼與雷管內部預先設置密碼一致時，雷管才能正常起爆，以解決雷管的非授權使用控制問題；為提高雷管的安全性和可靠性；該雷管采用高精度、高準確性的電子延期部件，性能參數優良的發火組件，專用基礎雷管組合構成，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，由于采用專用起爆裝置和授權使用技術可極大減小對社會安全的威脅。該產品作為一項高技術的金屬材料新產品，其金屬材料制造工藝必然與傳統的工業電雷管生產工藝不同，涉及到的工藝環節更多、更復雜，要求也更高。主要的生產環節包括：微電子金屬芯片設計、制作與檢測；電子金屬雷管延期模塊生產、檢測及起爆系統生產與檢測；電子雷管點火頭生產、檢測；雷管電路與火工品集成制造、產品檢驗與試驗等。

圖2 數碼電子雷管與常規雷管結構的對比

3 工業數碼電子金屬雷管的技術優勢

工業數碼電子金屬雷管屬于民用爆炸物品的高尖端產品，具備抗干擾、抗非法起爆、安全性好、延時精度高、可在線監測、有效降低爆破振動效應的安全性能，提高爆破網路的可靠性和安全性，有利于對民用爆炸物品的管控。數碼電子雷管是將普通瞬發電雷管與電子控制線路相結合，集密碼控制、精確延時，專用起爆、GPS定位、指紋識別、區域限制、起爆信息存儲等多功能于一身，每發雷管都有一個密碼，一旦發生丟失、被盜、沒有密碼均不能起爆，若使用傳統方法的起爆、220V電源都無法使其起爆，可最大限度減少民爆物品被不法分子利用危害社會的可能性，能進一步加強危險品管理，提高危險品流通、使用環節安全水平。隨著電子雷管相關技術的研究及電子雷管產業的發展，電子雷管正逐漸向高安全性、高可靠性、高穩定性及智能化方向發展[3]。

4 工業數碼電子金屬雷管的管理現狀

電子控制模塊是電子數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、發火橋材料、芯片模塊生產批量、生產工藝及金屬原輔材選擇等因素，由于生產芯片的部件來源、品質和功能承載等不同，芯片模塊價格差異較大。目前具備工業數碼電子雷管生產廠家全國有十多家，各廠家生產的工業電子數碼雷管的性能側重點雖有零星區別，但總體均能達到《工業數碼電子雷管》（WJ9085-2015）的標準，但對于工業電子數碼雷管的起爆器材，卻是參差不齊，各生產性企業生產的工業電子數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中的備案制，卻無法達到監管的目的，特別是對民用爆炸物品的檢查工作中，因各廠家的起爆器材均不一樣，無法達到統一標準，監管工作就會出現瑕疵，對起爆器材的統一標準，以及起爆器材的精準定位建議行業進行規劃，特別是對起爆器材的穩定性、追蹤性、操作性等方面建立統一執行標準，達到各非營業性爆破作業單位與營業性爆破作業單位自控，公安機關24小時監管，立即掌控的目的。

5 數碼電子金屬雷管高安全主要體現

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

（2）發管方便、延期任意設置： 無段別、無限次優化、16s內以毫秒步長任意設置，管理方便，可有效減震。

（3）高精度：延期精度±1‰ ，精細爆破成為現實。

（4）可檢測：單發、網絡狀態可檢測。

（5）方便監管：授權起爆、數據實時上傳。

（6）更加綠色環保：普通延期產品使用藥劑延期，生產過程及應用存在污染源，而電子雷管消除了延期藥生產過程的危險和污染問題。

（7）全生命周期可追溯：依靠互聯網大數據為載體，實現民爆物品全生命周期的監管、追蹤和責任定位，讓違法亂紀無處遁形。

（8）綜合效益顯著提升：減震動、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 數碼電子金屬雷管使用現狀

從2006年開始，數碼電子金屬雷管在國內開始應用于三峽圍堰爆破，后續逐步在露天礦山、地下非煤開采、隧道施工、樁井開挖、水下爆破等場合進行了推廣使用，至今已有13個年頭的應用歷程。從2010年起，新疆、北京就開始推進電子雷管的使用，2016年貴州率先引入中爆數字末端管控平臺，經過3年的發展目前國內主要有中爆數字和北京丹靈兩家管控平臺外加些地方平臺，但能夠實現三碼綁定全流程監管和密碼和位置授權使用的只有北京丹靈公司。截止目前，電子雷管因電子產品的客觀特性在小斷面隧道、樁井、地下開采均存在比例不等盲炮有待進一步技術升級，可優先在露天深孔、城鎮拆除爆破中應用，鼓勵在隧道、淺孔爆破中應用。

7 工業數碼電子金屬雷管的安全監管

圖3 電子金屬雷管末端管控流程

電子金屬雷管技術的研發和革新，推進了民用爆炸物品安全管理的警務創新工作。公安機關作為民用爆炸物品的監督管理機關，其主要職責是負責民用爆炸物品公共安全管理和民用爆炸物品購買、運輸、爆破作業的安全監督管理，監控民用爆炸物品流向。公安機關在監督管理過程中，自始至終都在鼓勵、參與和服務產品的技術革新，與此同時，結合自身的監管職責，從保障社會公共安全的角度，積極開展警務創新工作，并將產品的技術革新與警務創新有機結合，以提升民用爆炸物品安全監管工作的智能化、科技化水平。

（1）工業電子數碼雷管在購買、運輸、使用、清退等工作中，在現有的信息系統中能得到有效的觀察，目前采取GPS定位，區域管控，區域的范圍為5公里范圍內，超出5公里范圍內，則無法完成起爆工作，5公里范圍的標準是出于什么樣的考慮暫時不清楚，一旦發生“流失”現象，5公里范圍對警力布控較大，轄區警力在有限的條件，無法做到精確掌控，民用爆炸物品，一旦脫離監管，隨時都存在公共安全隱患，因此，在警力的布控過程中，要做到精確布控，縮小范圍，力求在最短的時間內，防止“流失”。

（2）日常監管中，各非營業性爆破作業單位與營業性爆破作業單位基于工作需要，對工業電子數碼雷管的使用量在呈現翻倍的現象，根據各非營業性爆破作業單位與營業性爆破作業單位的使用方式，各非營業性爆破作業單位與營業性爆破作業單位依據爆破項目去購買、運輸、使用以及清退工作，對使用量的精確掌控，以及剩余量的精準掌握，屬于公安機關的日常安全監管工作，能在信息系統中得到反映，對于操作的安全性、可靠性，則需要使用單位在使用過程中自行控制，公安機關對使用過程中的安全監管，主要是采取系統信息適時跟蹤監控、爆破作業現場監管等管理手段。

（3）變“被動管理”為“主動管理”。以前的安全監管工作是公安機關被動地進行審批、安全檢查和事故查處等，而電子雷管技術的推廣應用，使公安機關掌握了工作的主動權，通過適時動態的監管，能夠及時發現和查處安全隱患或違規違章等問題，進而可以及時采取有力措施，控制事態發展，為迅速處置突發涉爆事件提供技術支撐。

8 數碼電子金屬雷管的廣泛應用是社會進步的必然趨勢

8.1 社會公共安全方面

在社會公共安全管理方面，能夠按照一管一碼、事前控制、事后追溯的總體控制原則，除了無密碼無法使用外，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后被不法分子利用制造事端的機會，對于保障社會公共安全、維護企業安全具有極大作用，這些優勢決定了數碼電子雷管今后的市場潛力和發展前景。對于創新民用爆炸物品安全管理模式，提升安全監管能力，加強和改進民用爆炸物品安全管理工作具有重要的現實意義。

8.2 爆破作業安全、爆破效果及有害效應防控方面

數碼電子雷管具有很強的抗靜電、抗射頻、抗雜散電流等性能，普通電源和工業用電不能起爆，生產、裝卸、運輸及貯存以及使用環節本質安全水平大幅提高。由于延期精度高，時間設置靈活，范圍寬，爆破效果好，震動小。廣泛用于礦山深孔爆破、定向控制爆破、地下爆破等場合。

9 結語

數碼電子金屬雷管的推廣應用，對于民爆物品安全管理工作的助力主要體現在三個方面：

（1）由于數碼電子金屬雷管及其起爆系統取代了化學延期體，有效提高爆破作業的安全性穩定性和起爆精度，同時電子金屬雷管所具有的網路便于安全檢測的進行，更能有效提高起爆系統安全管理工作的效率[6,7]。

（2）數碼電子金屬雷管技術的應用，使得公安機關能通過GPS衛星定位系統，對民用爆炸物品進行實時的監控，而電子雷管與配套的爆破系統所擁有的雙重密碼，有效提高了爆破的安全性能，有利于加強對民用爆炸物品的監管工作，消除了安全隱患，從源頭上遏制涉爆案件的發生，保障了社會公共安全的穩定。

（3）數碼電子金屬雷管的應用，還擴展了安全管理的工作范圍，從傳統的民用爆炸物品管理，擴大到了管理數碼電子雷管的控制密碼和實時監管民用爆炸物品的定位信息等。