爆炸物品智能起爆器和智能起爆方法

摘要

本申请涉及一种爆炸物品智能起爆器和智能起爆方法。其中的爆炸物品智能起爆器包括微处理器、定位模块、通信模块和起爆模块。其可采集散装炸药的使用量和散装炸药装填地点、装填时间信息以及包装炸药和起爆器材的身份信息，并上传至远程监控中心。如果符合起爆条件，远程监控中心下发起爆许可信息，许可爆炸物品智能起爆器工作，引爆起爆器材，进而引爆炸药。采用本发明的爆炸物品智能起爆器和智能起爆方法，能够有效避免不合理、不合法爆破的发生。

说明书

技术领域

本申请涉及民用爆炸物品监管领域，特别涉及一种爆炸物品智能起 爆器和智能起爆方法。

背景技术

炸药是一种能在极短时间内剧烈燃烧(即爆炸)的物质，能在一定的 外界能量的作用下，由自身能量发生爆炸。一般情况下，炸药的化学及物 理性质稳定，但不论环境是否密封，药量多少，甚至在外界零供氧的情况 下，只要有较强的能量(起爆药提供)激发，炸药就会对外界进行稳定的 爆轰式作功。炸药爆炸时，能释放出大量的热能并产生高温高压气体，对 周围物质起破坏、抛掷、压缩等作用。正是由于炸药的这些特性，一旦其 非正常起爆或流入社会，将严重地危害社会的安全稳定，并对国家、人民 的财产安全形成极大的威胁。因此，对爆炸物品的监控是非常必要也是非 常重要的。

炸药按照包装形式一般分为两大类：包装炸药和散装炸药，其中包装 炸药较为常见，包括各种规格的卷装、袋装、箱装。而散装炸药，是指完 全依靠现场装填设备进行装药的炸药。目前的散装炸药分为散装乳化炸药 和散装多孔粒状铵油炸药或两种的组合。其本身没有固定的包装规格和包 装数量。散装炸药的爆破，除了需要散装炸药本身之外，还需要起爆器材 (包括起爆弹和雷管)对其进行引爆。

爆炸物品通常包括炸药和起爆器材。其中，起爆器材除了包括起爆弹 和起爆雷管之外，还包括石油领域使用的石油射孔弹、地质勘探领域使用 的震源药柱等。其中的起爆雷管包括电雷管、导爆管雷管、数码电子雷管 等。

在爆破作业中，往往会同时用到散装炸药、包装炸药和起爆器材，或 不采用散装炸药而全部采用包装炸药。而现有技术中，仅能针对爆炸物品 生产、运输、仓储、发放中的主要环节进行监管，对散装炸药的使用过程 以及包装炸药、起爆器材的使用过程监管力度远远不够。而炸药的使用场 所在爆破现场，爆破现场作业面多、作业面复杂、操作人员素质高低不一、 交通不便、爆破作业单位的管控水平不一，仅仅依靠人来进行监管非常困 难也难以实现。另外，一旦炸药在爆破现场被窃取或者丢失，工作人员难 于察觉和考证，流入社会后，将造成难以估量的后果。

发明内容

本发明的目的，就是针对爆炸物品在使用过程中缺乏监管的现状，设 计一种爆炸物品智能起爆器和智能起爆方法，只有现场装药符合爆破设 计，再由远程监控中心授权执行起爆命令。从而有效避免不合理、不合法 爆破的发生。

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方 面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它 并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范 围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详 细描述的前序。

根据本发明的一个方面，一种爆炸物品智能起爆器，包括微处理器、 定位模块、通信模块和起爆模块；

微处理器接收外部传输来的散装炸药的使用量、装填时间和装填地点 信息，包装炸药的身份信息以及起爆器材的身份信息，并将接收到的信息 发送到所述通信模块；

定位模块用于采集智能起爆器的使用地点信息并发送到所述通信模 块；

通信模块用于将所述微处理器接收到的信息和所述定位模块采集的 信息传输到远程监控中心；

起爆模块根据远程监控中心下发的起爆许可信息，对起爆器材执行起 爆操作。

更进一步地，爆炸物品智能起爆器还包括资质信息录入模块，所述资 质信息录入模块录入爆破企业和爆破人员的资质信息并发送到所述通信 模块；所述通信模块再将所述资质信息传输到远程监控中心。

更进一步地，爆炸物品智能起爆器还包括密钥启动模块，所述密钥启 动模块通过指纹识别、图像识别、密码识别、读卡器识别的一种或多种的 组合来启动爆炸物品智能起爆器。

更进一步地，爆炸物品智能起爆器还包括环境探测器，所述环境探测 器采集爆炸物品智能起爆器的作业环境信息，间接判断爆破作业环境信 息。

更进一步地，爆炸物品智能起爆器还包括显示模块，所述显示模块用 于显示所述微处理器接收的信息。

更进一步地，爆炸物品智能起爆器还包括通信阻断模块，所述通信阻 断模块用以在爆炸物品智能起爆器对起爆器材进行起爆操作时，阻断除起 爆器材与爆炸物品智能起爆器的通信连接之外的所有通信连接。

根据本发明的另一方面，一种爆炸物品智能起爆方法包括：

1)微处理器接收外部传输来的散装炸药的使用量、装填时间和装填 地点信息，包装炸药的身份信息以及起爆器材的身份信息，并将接收到的 信息发送到所述通信模块；

2)定位模块用于采集智能起爆器的使用地点信息并发送到所述通信 模块；

3)通信模块用于将所述微处理器接收到的信息和所述定位模块采集 的信息传输到远程监控中心；

4)起爆模块根据远程监控中心下发的起爆许可信息，对起爆器材执 行起爆操作。

更进一步地，爆炸物品智能起爆方法还包括：资质信息录入模块录入 爆破企业和爆破人员的资质信息并发送到通信模块；通信模块再将所述资 质信息传输到远程监控中心。

更进一步地，爆炸物品智能起爆方法还包括：密钥启动模块通过指纹 识别、图像识别、密码识别、读卡器识别的一种或多种的组合来启动爆炸 物品智能起爆器。

更进一步地，爆炸物品智能起爆方法还包括：环境探测器采集爆炸物 品智能起爆器的作业环境信息，间接判断爆破作业环境信息。

更进一步地，爆炸物品智能起爆方法还包括：显示模块显示微处理器 接收的信息。

更进一步地，爆炸物品智能起爆方法还包括：通信阻断模块在爆炸物 品智能起爆器对起爆器材进行起爆操作时，阻断除起爆器材与爆炸物品智 能起爆器的通信连接之外的所有通信连接。

采用本发明的爆炸物品智能起爆器和起爆方法，能够对散装炸药、包 装炸药、起爆器材和资质信息进行监控，只有在符合爆破条件时，由远程 监控中心发出起爆许可信息，才允许起爆。能够有效防止不合理、不合法 爆破的发生，对维护社会的安全稳定起到了积极的作用，实现对爆炸物品 的全生命周期的监管。

附图说明

参照下面结合附图对本发明实施例的说明，会更加容易地理解本发明 的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本发明的原 理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图 标记来表示。

图1为本发明的爆炸物品智能起爆器的一种实施方式的结构图；

图2为本发明的爆炸物品智能起爆方法的一种实施方式的流程图。

其中：

1——爆炸物品智能起爆器；

10——微处理器；

20——定位模块；

30——通信模块；

40——起爆模块；

50——资质信息录入模块；

60——密钥启动模块；

70——环境探测器；

80——显示模块；

90——通信阻断模块。

具体实施方式

下面参照附图来说明本发明的实施例。在本发明的一个附图或一种实 施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中 示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省 略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描 述。

参见图1所示为本发明的爆炸物品智能起爆器1的一种实施方式的结 构图。本发明的爆炸物品智能起爆器1通常可以与信息处理器、信息采集 器、爆破设计模块和远程监控中心共同组成一个完整的监控系统。其中， 爆破设计模块用于将爆破设计上传至远程监控中心。信息处理器用于采集 散装炸药使用量和散装炸药装填地点、装填时间信息，并将所采集到的信 息传输至智能起爆器和远程监控中心。信息采集器用于采集包装炸药和起 爆器材的身份信息，并将所采集到的身份信息传输至智能起爆器。远程监 控中心判断信息处理设备上传的信息和智能起爆器上传信息与爆破设计 是否匹配，并在匹配时将起爆许可信息下发至智能起爆器。一般而言，爆 破设计可以包括人员资质、企业资质、爆破参数(如所需散装炸药、包装 炸药、起爆器材的数量、炮孔孔网参数等)、爆破时间地点等信息。

爆炸物品智能起爆器1包括包括微处理器10、定位模块20、通信模 块30和起爆模块40。

微处理器10接收外部传输来的散装炸药的使用量、装填时间和装填 地点信息，包装炸药的身份信息以及起爆器材的身份信息，并将接收到的 信息发送到通信模块30。散装炸药的使用量、装填时间和装填地点信息 可以由例如散装炸药信息处理器采集。包装炸药和起爆器材的身份信息可 以由例如信息采集器进行采集。为了监管包装炸药和起爆器材，出厂时， 可在其上附上身份信息(如条形码)，以说明该包装炸药和起爆器材的生 产信息(如生产厂家、生产时间、地点等信息)，方便使用者查阅其是否 合法。起爆器材可以是起爆弹、起爆药柱或起爆雷管。微处理器10还可 以采集其他外部模块(如读卡器、打印机、指纹录入模块等)输入的信息。

定位模块20用于采集爆炸物品智能起爆器1的使用地点信息并发送 到通信模块30。一旦爆炸物品智能起爆器1实际的使用地点和预定地点 之间位置不相符，远程监控中心审核时，可不下发起爆许可信息，从而避 免爆炸物品智能起爆器1在错误的地点使用。定位模块20可以采用任意 的定位系统实现，例如GPS定位系统等。

通信模块30将微处理器10接收到的信息和定位模块20采集的信息 传输到远程监控中心。通信模块30可以采用任意的通信方式，例如，GPRS 通信等。

当远程监控中心根据爆炸物品智能起爆器1上传的信息判断允许起 爆时，向爆炸物品智能起爆器1下发起爆许可信息。此时，起爆模块40 根据远程监控中心下发的起爆许可信息，对起爆器材执行起爆操作，进而 引爆炸药。

作为一种优选方案，爆炸物品智能起爆器1还可以包括资质信息录入 模块50。资质信息录入模块50录入爆破企业和爆破人员的资质信息并发 送到通信模块30。通信模块30再将资质信息传输到远程监控中心。

作为一种优选方案，爆炸物品智能起爆器1还可以包括密钥启动模块 60。密钥启动模块60通过指纹识别、图像识别、密码识别、读卡器识别 的一种或多种的组合来启动爆炸物品智能起爆器1。

作为一种优选方案，爆炸物品智能起爆器1还可以包括环境探测器 70和显示模块80。环境探测器70采集爆炸物品智能起爆器1的作业环境 信息，从而间接得到爆破作业环境信息，例如：温度、湿度、风速、天气 预报、井下矿中氧气含量以及瓦斯、煤尘含量等信息。显示模块80用于 显示微处理器10接收的信息和其得出的判断结果。

作为一种优选方案，爆炸物品智能起爆器1还包括通信阻断模块90。 通信阻断模块90用以在爆炸物品智能起爆器1对起爆器材进行起爆操作 时，阻断除起爆器材与爆炸物品智能起爆器1的通信连接之外的所有通信 连接。起爆网络主线与爆炸物品智能起爆器1连接，起爆时，启动起爆模 块40，确保起爆网络不受通信信号的干扰。

作为一种优选方案，爆炸物品智能起爆器1还可以根据需要设置一些 辅助模块，例如：时间日期模块、读卡器模块、打印模块、按键控制模块 和可视系统模块。为了保障散装炸药监控系统本身的安全使用，还可以在 其外部设置防爆外壳。

参见图2所示，为本发明的爆炸物品智能起爆方法的一种实施方式的 流程图。该监控方法包括四个步骤：

S1：微处理器10接收外部传输来的散装炸药的使用量、装填时间和 装填地点信息，包装炸药的身份信息以及起爆器材的身份信息，并将接收 到的信息发送到通信模块30；

S2：定位模块20用于采集智能起爆器的使用地点信息并发送到通信 模块30；

S3：通信模块30用于将微处理器10接收到的信息和定位模块20采 集的信息传输到远程监控中心；

S4：起爆模块40根据远程监控中心下发的起爆许可信息，对起爆器 材执行起爆操作。

作为一种优选方案，爆炸物品智能起爆方法还包括：

资质信息录入模块50录入爆破企业和爆破人员的资质信息并发送到 通信模块30；通信模块30再将所述资质信息传输到远程监控中心。

作为一种优选方案，爆炸物品智能起爆方法还包括：

密钥启动模块60通过指纹识别、图像识别、密码识别、读卡器识别 的一种或多种的组合来启动爆炸物品智能起爆器。

作为一种优选方案，爆炸物品智能起爆方法还包括：

环境探测器70采集散装炸药装填设备的作业环境信息，从而间接获 取爆破作业环境的信息。

作为一种优选方案，爆炸物品智能起爆方法还包括：

显示模块80显示微处理器接收的信息和所述判断结果。

作为一种优选方案，爆炸物品智能起爆方法还包括：

通信阻断模块90在爆炸物品智能起爆器1对起爆器材进行起爆操作 时，阻断除起爆器材与爆炸物品智能起爆器1的通信连接之外的所有通信 连接。

上面对本发明的爆炸物品智能起爆器和智能起爆方法的一些实施方 式进行了详细的描述。采用上述的爆炸物品智能起爆器和智能起爆方法， 能够对散装炸药、包装炸药、起爆器材和资质信息进行监控，只有在符合 爆破条件时，由远程监控中心发出起爆许可信息，才允许起爆。能够有效 防止不合理、不合法爆破的发生，对维护社会的安全稳定、减少爆破事故 起到了积极的作用。

在爆炸物品智能起爆器1中的起爆模块40根据远程监控中心下发的 起爆许可信息，对起爆器材执行起爆操作引爆炸药之后，现场的爆破工程 师可以对各装药地点进行巡检，进一步查出爆破过程中出现的瞎火现象， 进而通过爆炸物品智能起爆器反馈瞎火处理情况。同时爆破工程师还可以 对现场装药和起爆器材的实际使用情况进行核实，以适应现场各种原因导 致的调整，通过智能起爆器反馈现场使用情况。

在本发明的系统和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合 和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方 案。还需要指出的是，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺 序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以 并行或彼此独立地执行。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针 对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或 更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其 它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组 件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在 或附加。

虽然已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附 的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替 代和变换。而且，本申请的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手 段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开 内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本 相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过 程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范 围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。