國(guó)內(nèi)電子（數(shù)碼）雷管發(fā)展概況

電子雷管，又稱數(shù)碼雷管或數(shù)碼智能雷管。說得簡(jiǎn)單些，實(shí)際就是普通瞬發(fā)雷管外掛電子控制電路。其本質(zhì)在于一個(gè)微型電子芯片控制，取代了普通電雷管中的延期藥與電點(diǎn)火元件，不僅大大地提高了延時(shí)精度，而且控制了通往引火頭的電源，從而最大限度地減少了因引火頭能量需求所引起的誤差。其起爆能力與傳統(tǒng)延期藥雷管相同，延期和控制是其兩個(gè)基本功能。

電子雷管的研究工作于20世紀(jì)80年代初開始，在20世紀(jì)90年代電子雷管及其起爆系統(tǒng)取得了快速的發(fā)展，逐步趨于成熟和爆破工程實(shí)用化階段。國(guó)外電子雷管發(fā)展最為成熟的是澳大利亞Orica公司生產(chǎn)的i-KonTM 電子雷管起爆系統(tǒng)，2006年三峽圍堰爆破使用的就是Orica公司的數(shù)碼雷管；日本旭化成數(shù)碼電子雷管、非洲炸藥公司AEL公司的電子雷管均已在工程爆破作業(yè)中廣泛使用。

國(guó)內(nèi)電子雷管的起步也較早，20世紀(jì)80年代原冶金部安全環(huán)保研究院開始研制電子延期超高精度雷管，于1988年完成我國(guó)第一代電子雷管。云南燃料一廠于1996年開展了電子延期電雷管的研制工作，2001年12月通過了技術(shù)鑒定和設(shè)計(jì)定型。目前，中國(guó)兵器工業(yè)系統(tǒng)總體部（北方邦杰）、貴州久聯(lián)民爆器材發(fā)展股份有限公司、西安213所以及國(guó)內(nèi)幾個(gè)知名的民爆器材生產(chǎn)企業(yè)相繼開展此項(xiàng)研究工作，并取得了較大的突破，有些已經(jīng)在爆破工程中得以應(yīng)用。

（一）貴州久聯(lián)民爆器材發(fā)展股份有限公司的電子延期雷管

2006年5月26日，貴州久聯(lián)的電子延期雷管通過原國(guó)防科工委的技術(shù)鑒定，來(lái)自國(guó)家民爆質(zhì)檢中心、長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院、兵器安全技術(shù)研究所、南京解放軍理工大學(xué)等單位的專家們鑒定認(rèn)為，該電子雷管技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。該產(chǎn)品是與北京理工大學(xué)、貴陽(yáng)金翅電氣公司歷時(shí)兩年多時(shí)間研制的。

該電子雷管由電子延時(shí)器、剛性藥頭組成的點(diǎn)火機(jī)構(gòu)與工業(yè)火雷管組成。雷管體采用現(xiàn)有技術(shù)的方法進(jìn)行制作。制作時(shí)，先在導(dǎo)線的前端連接上一個(gè)具有時(shí)間設(shè)定功能的電子延時(shí)器，并在電子延時(shí)器的輸出端上連接一個(gè)引火藥頭，安裝上電子延時(shí)器；引火藥頭采用剛性引火藥頭；底部炸藥有松裝炸藥層和起爆炸藥層，起爆炸藥采用GTG起爆炸藥；最后將連接在導(dǎo)線上的電子延時(shí)器和引火藥頭連同導(dǎo)線的前端一起裝進(jìn)雷管體內(nèi)，并將導(dǎo)線的前端通過彈性PVC材料塑料塞封裝在雷管體的上部即成。使用時(shí)，只需將導(dǎo)線連接在起爆器上即可起爆。

據(jù)介紹，該電子雷管延期時(shí)間可做到1到30段，20毫秒等間隔，延時(shí)誤差在5ms。可以看出，貴州久聯(lián)已通過鑒定的電子雷管屬于比較初級(jí)的水平，主要是以一個(gè)電子計(jì)數(shù)器取代延期體來(lái)完成精確延時(shí)功能，不具有在線編程、在線檢測(cè)、數(shù)據(jù)交互等功能。目前他們正在積極研發(fā)第二代電子雷管技術(shù)。

（二）云南燃料一廠的電子延期雷管

云南燃料一廠是國(guó)內(nèi)開展電子雷管研究最早的廠家。20世紀(jì)80年代就與冶金部安全環(huán)保研究院合作研制我國(guó)第一代電子雷管。1996年重新開展了電子延期電雷管的研制工作，并于2001年12月通過了技術(shù)鑒定和設(shè)計(jì)定型。近幾年又與凱泰集團(tuán)合作研制新一代電子雷管。凱泰集團(tuán)是我國(guó)最早涉足自動(dòng)識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域一家大型高技術(shù)密集型股份制企業(yè)，專業(yè)從事條碼技術(shù)、磁識(shí)別技術(shù)、IC卡技術(shù)的研究、開發(fā)和產(chǎn)品的生產(chǎn)。

所研制的安全型智能電子雷管控制系統(tǒng)核心是電子雷管，含自動(dòng)識(shí)別受控雷管起爆器、讀寫卡終端、IC卡及相應(yīng)的軟件一起構(gòu)成了安全型智能電子雷管控制系統(tǒng)。

電子延期雷管與貴州久聯(lián)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相同，主要在普通雷管上加裝了一個(gè)微電子密碼延時(shí)器，其構(gòu)成如下：雷管導(dǎo)線的輸出端與充電模塊、CPU主控模塊的輸入端連接，在CPU主控模塊內(nèi)設(shè)有閃存模塊、電可擦寫存儲(chǔ)模塊和比較器；CPU主控模塊的輸出端連接延時(shí)模塊，延時(shí)模塊的輸出連接雷管的引爆藥頭，充電模塊的輸出端與CPU主控模塊連接。雷管導(dǎo)線的輸出端與通訊模塊的輸入端連接，通訊模塊的輸出端與CPU主控模塊的輸入端連接。

該安全型智能電子雷管控制系統(tǒng)安全控制具體實(shí)施過程如下：生產(chǎn)商生產(chǎn)的雷管內(nèi)設(shè)有微電子密碼延時(shí)器，并將每枚雷管的ID碼輸入到閃存模塊內(nèi)后，將每枚雷管的ID碼通過網(wǎng)絡(luò)傳送到安全管理部門備案；銷售商將獲得的每枚雷管的ID碼傳送到安全管理部門備案；購(gòu)買人到安全管理部門申請(qǐng)購(gòu)買后由安全管理部門發(fā)起爆授權(quán)卡，起爆授權(quán)卡內(nèi)存儲(chǔ)有每枚可起爆雷管的ID碼，購(gòu)買人到具有起爆授權(quán)卡內(nèi)存儲(chǔ)可起爆雷管的ID碼的經(jīng)銷商處購(gòu)買；購(gòu)買完畢后在起爆時(shí)將起爆授權(quán)。

據(jù)介紹，該電子雷管的延時(shí)誤差可達(dá)毫秒級(jí)，可同時(shí)引爆100個(gè)采用微電子密碼延時(shí)器的電子雷管。

可以看出云南燃料一廠的電子雷管，除提供精確延時(shí)功能外，側(cè)重于為雷管全生命周期過程的安全管理提供技術(shù)保障。通過在每一發(fā)雷管中采用射頻識(shí)別芯片，其芯片中ID編碼的具有唯一性，標(biāo)識(shí)每一發(fā)雷管。對(duì)每一發(fā)雷管從生產(chǎn)、銷售、購(gòu)買、使用到爆破狀態(tài)進(jìn)行全程監(jiān)控管理，以便于更有效地加強(qiáng)對(duì)雷管使用的管理功能，防范雷管流失可能造成的社會(huì)危害，同時(shí)也為案件偵察提供迅速和準(zhǔn)確的信息。

（三） 中國(guó)兵器工業(yè)系統(tǒng)總體部(北京北方邦杰科技發(fā)展公司)的"隆芯1號(hào)"數(shù)碼雷管

2007年1月11日，中國(guó)兵器工業(yè)系統(tǒng)總體部研制的以"隆芯1號(hào)"數(shù)碼雷管為核心的"智能安全電子雷管控制器技術(shù)研究"項(xiàng)目通過原國(guó)防科工委科技與質(zhì)量司和民爆局聯(lián)合組織的國(guó)防基礎(chǔ)科研項(xiàng)目驗(yàn)收。專家一致認(rèn)為，以顏景龍博士為核心的團(tuán)隊(duì)按照合同任務(wù)書要求，圓滿完成了各項(xiàng)研制任務(wù)，達(dá)到了規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，其主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

為促進(jìn)該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化，相關(guān)部門成立了北京北方邦杰科技發(fā)展公司開展產(chǎn)品的工業(yè)化試驗(yàn)及推廣工作。2008年7月17日至8月1日，隆芯1號(hào)數(shù)碼電子雷管，首次在杭州錢塘江引水入城隧洞工程爆破中成功應(yīng)用。在某該地段采用隆芯1號(hào)數(shù)碼電子雷管，共實(shí)施全斷面爆破18次，總掘進(jìn)長(zhǎng)度為40余米，使用隆芯l號(hào)數(shù)碼電子雷管2400余發(fā)。應(yīng)用隆芯1號(hào)數(shù)碼電子雷管實(shí)施全斷面延時(shí)干擾降震爆破，不僅掘進(jìn)速度得到了明顯提高，在爆破塊度和均勻性方面也有明顯改善，未出現(xiàn)過二次解炮爆破，根底也未發(fā)現(xiàn)需要補(bǔ)爆的情況。優(yōu)良的爆破效果，不僅使業(yè)主和施工單位非常滿意，而且隧洞上方的居民也感覺爆破振動(dòng)不大。

2009年2月24日，在北京國(guó)際會(huì)議中心，由工業(yè)和信息化部科技司組織、安全生產(chǎn)司主持召開了"隆芯1號(hào)電子雷管及其起爆系統(tǒng)" 科技成果鑒定會(huì)，工信部安全生產(chǎn)司吳風(fēng)來(lái)司長(zhǎng)、羅志堅(jiān)巡視員，科技質(zhì)量司阮汝祥處長(zhǎng)，中國(guó)民爆器材行業(yè)協(xié)會(huì)荊延貴秘書長(zhǎng)，以及中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)的有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)出席了會(huì)議。與會(huì)專家一致認(rèn)為：該項(xiàng)目填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)的技術(shù)空白，技術(shù)可行，達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，同意隆芯1號(hào)電子雷管及其起爆系統(tǒng)通過設(shè)計(jì)定型鑒定，并建議采取鼓勵(lì)性措施推動(dòng)隆芯1號(hào)電子雷管的批量化試生產(chǎn)和使用，盡快實(shí)施生產(chǎn)定型。隆芯1號(hào)電子雷管通過設(shè)計(jì)定型，標(biāo)志著我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)碼爆破器材產(chǎn)品已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

該起爆系統(tǒng)（銥缽起爆系統(tǒng)）以隆芯1號(hào)數(shù)碼電子雷管為核心，含銥缽表、銥缽起爆器等設(shè)備。具有兩線制無(wú)極性并聯(lián)網(wǎng)路組網(wǎng)雙向通信的功能，可在線檢測(cè)雷管狀態(tài)，回讀并驗(yàn)證已設(shè)定的雷管延期時(shí)間，精確把握雷管工作狀況。具備了高安全性、精準(zhǔn)起爆的系統(tǒng)性能，能夠很容易實(shí)現(xiàn)和完成復(fù)雜延時(shí)爆破的網(wǎng)路設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)參數(shù)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化，避免了人為輸入導(dǎo)致的出錯(cuò)可能性。

隆芯1號(hào)數(shù)碼電子雷管是銥缽起爆系統(tǒng)的核心組成部分。該雷管延期范圍可在1～15000 ms范圍內(nèi)任意設(shè)定，最小延期設(shè)定間隔為1ms。

銥缽起爆系統(tǒng)采用雙線并聯(lián)結(jié)構(gòu)，一個(gè)銥缽表可以兩線制并聯(lián)帶載多個(gè)雷管，一個(gè)銥缽起爆器可以兩線制并聯(lián)帶載多個(gè)銥缽表。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)容量多達(dá)26個(gè)銥缽表，一次同步起爆雷管達(dá)到5200發(fā)。

可以看出中國(guó)兵器工業(yè)系統(tǒng)總體部研制的"隆芯1號(hào)"數(shù)碼雷管是國(guó)內(nèi)最為成熟的產(chǎn)品技術(shù)，其技術(shù)水平基本與國(guó)外相當(dāng)。據(jù)隆芯1號(hào)數(shù)碼電子雷管研制團(tuán)隊(duì)的劉星博士介紹，云南燃一、貴州久聯(lián)的電子雷管，以及西安213所、北京京煤集團(tuán)正在研制的電子雷管，嚴(yán)格意義上只能算第一代電子雷管，設(shè)計(jì)基本雷同，以一個(gè)電子計(jì)數(shù)器取代延期體，其技術(shù)水平相當(dāng)于80年代日本的EDD雷管水平。存在以下不足：不具備數(shù)據(jù)交互能力，對(duì)延期間不能設(shè)定，只有在芯片生產(chǎn)廠直接寫；通電后即開始延期，不具備能量管理能力；均采用晶體工作，雷管的抗振性較差，不適合規(guī)模化使用；模擬部分采用分離器件設(shè)計(jì)，成本還偏高。

目前湖北衛(wèi)東機(jī)械化工廠、西安慶華民用爆破器材有限公司已經(jīng)與北方邦杰簽訂合同，引進(jìn)隆芯1號(hào)數(shù)碼電子雷管技術(shù)。

（四）其它電子雷管
　　近期安徽理工大學(xué)化工學(xué)院謝興華等人成功研制了可編程智能電子延期電雷管，具有在線檢測(cè)、編程功能，可與普通雷管混用、組網(wǎng)能力好、可使用密碼起爆等優(yōu)點(diǎn)。

南京理工大學(xué)與江西9394廠也開展電子延期電雷管的研制工作，于 2006年1月開始研制，經(jīng)過近兩年來(lái)的方案論證和性能試驗(yàn)，產(chǎn)品性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)標(biāo)規(guī)定的要求，該產(chǎn)品目前進(jìn)入技術(shù)鑒定階段，擬進(jìn)行小批量試生產(chǎn)。

（五）結(jié)束語(yǔ)

目前國(guó)內(nèi)幾個(gè)規(guī)模較大的起爆器材生產(chǎn)廠家以及各民爆器材研究院所均看到了電子雷管所代表的發(fā)展方向，紛紛開始獨(dú)立或協(xié)作研制電子雷管，各有特點(diǎn)，但技術(shù)水平差別較大。除"隆芯1號(hào)"數(shù)碼雷管已能應(yīng)用于爆破工程外，其它基本處于研制或完善階段，還有很長(zhǎng)的路要走。畢竟通過技術(shù)鑒定只能說明在原理上沒問題，但作為產(chǎn)品則要求的是技術(shù)成熟度，要能適合于規(guī)模化生產(chǎn)，解決和點(diǎn)火藥頭的匹配、生產(chǎn)和使用的方法、試驗(yàn)場(chǎng)使用等一系列環(huán)節(jié)的問題，可能比研發(fā)還要復(fù)雜。