CN101228411A - 起爆器以及追踪可识别起爆器的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种起爆器(10)包括：起爆器壳体(12)；炸药组成物(14)；和点火信号接收器(16)，用于接收点火信号并传输所述点火信号以起爆炸药组成物。起爆器(10)还包括一个或多个识别装置(20，20’)，第一识别装置(20)置于起爆器(10)内部，第二起爆器(20’)置于外部。本发明还公开了一种追踪所述可识别起爆器的方法。

Description

起爆器以及追踪可识别起爆器的系统和方法

技术领域

本发明涉及一种起爆器，具体地涉及设有一个或多个识别装置的起爆器，以及追踪可识别起爆器的系统和方法。

背景技术

爆炸材料和用于引爆爆炸材料的雷管和点火器已广泛应用于民用和建筑业、军事用途、油气工业、采矿业等，和拆除。

尽管每年为引爆爆炸材料分配并消耗掉几百万的雷管和点火器，但是这些起爆器从原产地移动到矿区以及到达矿区仓库的库存管理，主要还是依赖于每个分配点上的手工记录信息。

例如，起爆器被制造后通常包装在袋中，然后装箱。在袋和箱上都设有条形码标签，条形码标签记录包括批号、箱号、生产日期、袋和/或箱中的起爆器的总重和数量等其它情况。然后起爆器箱被运到目的地，只通过在生产、分配和目的地时依赖于手工记录信息的条形码系统来追踪。

当起爆器箱到达特定矿区时，雷管登记进入矿区仓库中。在到达之后，将起爆器总数记录到矿区仓库中，从矿区仓库中出库进行爆炸操作时也进行同样的操作。

上述系统不仅依赖于从矿区仓库出库时的及时记录，还依赖于记录所述信息的记录人员的精确度、诚实性和整体性。如果起爆器装错或被偷，则上述系统在追踪丢失起爆器下落方面没有什么帮助。而且，如果检索未作说明的起爆器，则没有办法精确地确定其出处。

本发明寻求克服至少一部分上述缺陷。

应该理解尽管在此参考了现有技术的用途和公开内容，但是这些参考并不构成对这些内容构成澳大利亚或任何其它国家公知常识一部分的一种承认。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于炸药的可识别起爆器，该炸药包括设有一个或多个识别装置的起爆器。一个或多个识别装置表明起爆器特有的识别特性。

在此使用的术语“起爆器”指用来引爆炸药的装置，包括利用激波引爆炸药的雷管和利用火焰或火花引爆炸药的点火器。在本发明的一个实施方式中，起爆器为非电起爆器、电起爆器、电子起爆器、桥式爆炸发火器或者冲击片雷管。非电起爆器的适宜例子包括，但并不局限于，火焰或火花起爆器、摩擦起爆装置，针刺起爆器、化学起爆器和撞击起爆器。

起爆器包括起爆器壳体；被限定在起爆器壳体中的炸药组成物；和点火信号接收器，用于接收点火信号并将传送点火信号以起爆炸药组成物。根据点燃或引爆主要炸药所需的起爆方法的类型来选择起爆器的炸药组成物。

在本发明一个实施方式中，识别装置置于起爆器壳体内部。在本发明另一个实施方式中，识别装置置于起爆器壳体外部。在本发明又一个实施方式中，识别装置与点火信号接收器进行通信。

在本发明的一个实施方式中，识别装置是机器可读的无线装置。机器可读的无线装置适宜的例子包括但不限于射频识别标签(通常称作RFID)、磁条码和磁感应识别标签等射频信号装置。

在本发明的可选实施方式中，识别装置是机器可读写无线装置。可以设想在预定时间将与起爆器10识别特性相对应的其它信息，起爆器10制造点或之后的位置，或者点火信号接收器16接收点火信号和关于后续爆炸过程的其它信息写入机器可读写无线装置中，来记录从起爆器10的制造点到使用时为止的出处。

在本发明的另一个实施方式中，第一识别装置置于起爆器壳体内部，第二识别装置置于起爆器壳体外部。有利地，如果第二识别装置与起爆器壳体上分离，则仍然可以通过第一识别装置来确认起爆器。典型地，第一和第二识别装置是相同的，且为该起爆器特有的。

在本发明的一个实施方式中，识别装置和/或起爆器壳体的与识别装置相连的一部分是防爆的，且经得起在爆炸过程中起爆器的破坏。

本发明的又一特征中，提供了一种可识别起爆器的追踪方法，包括：

提供具有一个或多个识别装置的起爆器，该识别装置具有起爆器特有的识别特性；

在分派起爆器之前，将起爆器的特有识别特性作为可检索数据记录并存储在数据库中；

在分派起爆器之后，读取起爆器的一个或多个识别装置，以确定起爆器的特有识别特性；从数据库检索数据；并且

将起爆器的特有识别特性与检索到的数据相匹配。

在一个实施方式中，该方法还包括以下步骤：将与起爆器从第一分派点转移到第二分派点对应的信息记录并存储在一个或多个识别装置上，并作为可检索数据记录并存储在数据库中。通过这种方式，可以追踪起爆器从第一分派点到第二分派点的移动。

在另一个实施方式中，该方法还包括以下步骤：将与由起爆器接收的点火信号对应的其它信息和与后续爆炸过程有关的信息记录并存储一个或多个识别装置上。

本发明的又一特征提供一种可识别起爆器的追踪系统，包括：

起爆器，设有表明起爆器特有的识别特性的一个或多个识别装置；

用于将起爆器的特有识别特性作为可检索数据记录并存储在数据库中的装置；

用于读取起爆器的一个或多个识别装置以确定起爆器的特有识别特性的装置；和

用于从数据库中检索数据并将起爆器的特有识别特性与检索到的数据进行匹配的装置。

在本发明的说明书和权利要求中，除上下文中因表述语言或必要含意而需要另外说明的之外，词语“包括”或其变体具有广泛的含义，即确定特征的存在，但并不排除本发明各个实施方式中其它特征的存在或补充。

附图说明

下面结合附图以举例方式详细描述包含本发明各方面的优选实施方式，其中：

图1示出根据本发明起爆器的简图；

图2示出本发明的起爆器追踪系统的示意图。

具体实施方式

在描述本装置的优选实施方式之前，应该理解本发明并不局限于在此描述的具体材料，这些材料可以改变。还应该理解在此使用的术语只是用来描述具体实施方式，而不会以任何方式限制本发明的保护范围。必须注意到在此所使用的不带数量的单数词等包括复数量，文章中明确表明的除外。除非另有限定，否则在此使用的所有技术术语和科技术语具有与本发明所属领域普通技术人员所理解相同的含义。

参考图1，设有用于炸药的可识别起爆器10。在此使用的术语“炸药”或“爆炸材料”指在被起爆时会通过非常快速自激(self sustaining)地放热分解以释放出大量热量和压力的固体、气体或液体材料。主要有两类炸药：(1)爆燃性炸药，其燃烧过程相对缓慢，且具有渐进反应速度和形成产生隆胀效应的压力等特征；(2)起爆炸药，其特征在于通过非常快速的化学反应产生极高的压力和爆炸威力(爆破效应)。

起爆器10可以是非电起爆器，电起爆器、电子起爆器、桥式爆炸发火器或者冲击片雷管。非电起爆器的适宜例子包括，但并不局限于，火焰或火花起爆器、摩擦起爆装置，针刺起爆器(stab initiator)、化学起爆器和撞击起爆器。

本发明实施方式的起爆器10包括起爆器壳体12、被限制在起爆器壳体12中的炸药组成物14、和点火信号接收器16，该点火信号接收器16用于接收点火信号并传递所述点火信号以起动炸药组成物。

在如图1所示的具体实施方式中，起爆器壳体12为具有闭合端11和开口端13的长条形空心圆柱体，由诸如铜、铝、仿金合金(gildingmetal)或钢等金属或合金材料制成，特别地由挤压合金钢制成。可以设想起爆器壳体12还可以由塑料材料、中密度纤维材料(MDF)、纸板等其它硬性材料制成。

起爆器10的炸药组成物14被限定在起爆器壳体12内，典型地靠近起爆器壳体12的闭合端11。根据点火或引爆主要炸药爆炸程度的需要的起爆过程的类型来选择炸药组成物14。

点火信号接收器16同心布置在起爆器壳体12中的开口端13附近，并与炸药组成物14邻接，从而可传递接收到的点火信号以起动炸药组成物14。点火信号接收器16根据起爆器10的类型来选择，且是本领域普通技术人员众所周知。例如，火焰或火花起爆器的点火信号接收器16通常是安全引信、导火索、激波管、光纤电缆或者一段NONEL^TM管。在此使用的术语“NONEL”指非电起爆器装置，换句话说就是通常所说的激波管系统。在此使用的术语“导火索”是指包含烈性炸药中央药芯的柔性索，在被引爆时，会具有足够强度引爆与其接触的其它炸药。在此使用的术语“安全引信”是指包含无烟火药/黑火药中央药芯的柔性索，在被引爆时会燃烧充足的热量和强度以引爆其它与其接触的炸药。

根据所选择的点火信号接收器16的类型和起爆器壳体12的尺寸，通过将点火信号接收器16插入到配置成接收点火信号接收器16的密封件15中，以将固定在起爆器壳体12中的点火信号接收器16来说并不罕见。通常，密封件和点火信号接收器的一部分15a和16a布置在起爆器壳体12内部，密封件和点火信号接收器的其它部分15b和16b置于开口端13的外面。在图1所示的实施方式中，起爆器壳体12的开口端13紧密地压接在密封件15上，以防止内容物从起爆器壳体12中掉出并防止内容物受到湿气、润滑脂和灰尘的污染。

起爆器10设有一个或多个识别装置20。一个或多个识别装置表示起爆器10特有的识别特性(identity)。

识别装置20可以布置在起爆器壳体12的内部和/或外部。优选地，在使用中，识别装置20与点火信号接收器进行通信。

在图1所示的实施方式中，起爆器10设有第一识别装置20和第二识别装置20’，其中第一识别装置20置于起爆器壳体12内部，嵌在密封件第一部分15a内，并且第二识别装置20’嵌在起爆器壳体12外部的密封件第二部分15b内。第一和第二识别装置20、30可以安装在密封件的各个部分15a和15b上或者嵌入其中。优选地，第一和第二识别装置20、30被布置与点火信号接收器16进行通信。第一和第二识别装置20、20’是相同的，且是起爆器10特有的。

有利地，如果置于起爆器壳体12外部的密封件部分15b从起爆器壳体12上移除或者损坏，则起爆器10仍然可以通过置于起爆器壳体12内的第一识别装置20被识别。可以设想在某些情况下，必须首先打开起爆器壳体12以触及第一识别装置20，在此情况下起爆器10就不能再被使用了。

可选地，识别装置20可以安装在起爆器壳体12的外表面或内表面上或嵌入其中。例如，识别装置20可以方便地安装在起爆器壳体12闭合端11的外或内表面上。在另一种配置中，识别装置20可以靠近起爆器壳体12内的延迟元件或爆炸元件布置。

在本发明的一个实施方式中，识别装置20是机器可读的无线装置。机器可读的无线装置的适当例子包括，但并不局限于，射频识别标签(通常称作RFID)、磁条码(magnetic bar code)和磁感应识别标签等射频信号装置。在优选实施方式中，第一和第二识别装置20、20’是RFID。

这样RFID的适宜例子是13.56MHz 64位只读固定联轴器发射机应答器(coupling transponder)。RFID还可以是环形的，具有与起爆器壳体12内径相对应的直径，便于安装。

第一和第二识别装置20、20’发射与多个字符、符号或其它标记相对应的信号。信号是相同的且是特定的起爆器10特有的。例如，信号可以对应15个字符，其中第一个两字符表示产地国家代码，第二个两字符表示制造商代码，第三个两字符表示制造年份，剩余九个字符表示999,999,999个数字组合中的一个，例如：AUHE05123456789可以确认为是澳大利亚Helidon工厂在2005年制造的，并设有特定数字组合123456789。

可选地，识别装置20可以是机器可读写的无线装置。可以设想可在预定时间将与起爆器10识别特性相对应的其它信息，起爆器10制造时或之后的位置，或者利用点火信号接收器16接收点火信号和关于后续爆炸过程的其它信息，写入机器可读写无线装置中，来记录从起爆器10的制造点到使用时为止的出处。

在本发明的一些实施方式中，识别装置20，密封件15和/或起爆器壳体12上安装或嵌入识别装置20的一部分是防爆的，能够经受起爆器10在爆炸过程中的破坏。

图2是用来追踪本发明的可识别起爆器10的系统100的示意图。系统100包括起爆器10，其设有一个或多个如上所述的表示起爆器10特有识别特性的识别装置20；装置110，用于读取起爆器10的一个或多个识别装置20以确定起爆器10的特有识别特性；装置120，用于将起爆器的特有识别特性作为可检索数据记录并存储在数据库130中。优选地，系统100还包括从数据库130中检索数据并将起爆器10的特有识别特性与检索数据相配的装置140。

读取起爆器10的一个或多个识别装置20的装置110将被选为与用作识别装置20的机器可读的无线装置的类型相对应。例如，当识别装置20是RFID时，则用于读取识别装置20的装置110会是RFID读取器，而当识别装置20是磁条码，则用于读取识别装置20的装置110会是条码扫描器。

根据在起爆器10中使用的识别装置20的类型，识别装置20可能需要由用于读取起爆器10的识别装置20的装置110进行物理扫描，或者在本发明所述的识别装置20为RFID的实施方式中，在给定距离内RFID发出的信号可自动传送到装置110并被其接收。

用于读取起爆器10的识别装置20的装置110，与用于将起爆器的特有识别特性作为可检索数据记录并存储在数据库130中的装置120通信。用于记录和存储起爆器10的特有识别特性的装置120通常包括至少一个记录器，更优选地包括一个与主记录器124通信的从记录器122。

典型地，从记录器122接收并记录来自用于读取起爆器10识别装置20的装置110的数据。除起爆器10的特定识别特性之外，从记录器122还可以记录与起爆器10的出处和移动有关的其它信息，包括但并不局限于涉及起爆器10进入仓库中的数据，如数据输入日期、数据输入时间、数据输入人的识别特性、仓库位置、起爆器10类型、起爆器10从爆炸品仓库撤出的日期和时间、向爆炸品仓库补入多个起爆器10等。起爆器10的特定识别特性和其它信息可以记录并存储在从记录器122的内部硬盘驱动器上，并采用如数据库130的数据传输文件格式。可以设想内部硬盘驱动器的类型类似于除非拿回到制造商否则不能从记录器122上拆卸的内部黑盒。

而且，可以设想当起爆器10的识别装置20为机器可读写装置时，如上所述的与起爆器10的出处和移动有关的其它信息，也可以写入并存储在机器可读写装置上。例如，在起爆器10的点火信号接收器16传送和接收点火信号，也可以被从记录器122和起爆器10的识别装置20同时记录并存储。

可以以规定的时间间隔，典型地为每天、每周或者每月，将存储在从记录器122上的数据传送到主记录器124。可以设想在系统和/网络故障的情况下，也可以使用USB ProDrive将数据从从记录器122传输到主记录器124中。

从记录器122还可以设有仆记录器126，如果从记录器122在任何情况下被损坏，则数据可自动地从用于读取起爆器10的识别装置20的装置110送往该仆记录器126。

应该理解系统100还具有计算机程序或操作软件，其便于容易地检索存储在数据库130中的数据以及将其与通过用于读取起爆器10的识别装置20的装置110所获得的数据进行比较，以提供本发明起爆器10的正确识别。

本发明一个实施方式包括在制造点上通过在起爆器壳体12内部和/或外部嵌入或安装一个或多个识别装置20，例如RFID，而提供具有特有识别特性的本发明起爆器10。RFID发射起爆器10特有的相同编码信号。

在分派起爆器10之前，RFID的编码信号被用于读取起爆器10的识别装置20的装置110读取，并被从记录器122记录且作为可检索数据存储在数据库130中。

在分派起爆器10之后的任何时候，都可以利用用于读取起爆器10的识别装置20的装置110读取由识别装置20发出的信号，并将由此获得的数据与从数据库130中检索到的数据相比较，来确认起爆器10的识别特性。

与起爆器10从第一分派点到第二分派点的转移相应的信息也可被记录和存储在一个或多个识别装置20上，并作为可检索数据存储在数据库130中。可以这种方式追踪起爆器10从第一分派点到第二分派点的移动。

而且，与由起爆器10的点火信号接收器16接收的点火信号相对应的其它信息，和可选的与后续爆炸事件有关的信息，也可以记录和存储在一个或多个识别装置20上。

相关领域技术人员应理解，除上面已经描述的之外，在不脱离本发明基本发明点的范围内，还存在多种变形和修改。所有这些变形和修改都应该被视为不超出本发明的保护范围，本发明的实质由上述说明确定。

Claims (17)

1.一种用于炸药的可识别起爆器，该炸药包括设有一个或多个识别装置的起爆器，其中所述一个或多个识别装置表明所述起爆器特有的识别特性。

2.如权利要求1所述的起爆器，其中所述起爆器包括起爆器壳体；被限定在所述起爆器壳体中的炸药组成物；和点火信号接收器，用于接收点火信号并传送所述点火信号以起爆所述炸药组成物。

3.如权利要求2所述的起爆器，其中所述识别装置设置在所述起爆器壳体内部。

4.如权利要求2所述的起爆器，其中所述识别装置设置在所述起爆器壳体外部。

5.如权利要求2至4中任一项所述的起爆器，其中所述识别装置与所述点火信号接收器通信。

6.如前述权利要求中任一项所述的起爆器，其中所述识别装置包括机器可读的无线装置。

7.如权利要求6所述的起爆器，其中所述机器可读的无线装置包括射频信号装置、磁条码或者磁感应识别标签。

8.如前述权利要求中任一项所述的起爆器，其中所述识别装置是机器可读写的无线装置。

9.如前述权利要求中任一项所述的起爆器，其中所述起爆器选自下列组成的组：非电起爆器，电起爆器、电子起爆器、桥式爆炸发火器、冲击片雷管。

10.如权利要求9所述的起爆器，其中所述非电起爆器选自下列组成的组：火焰或火花起爆器，摩擦起爆装置，针刺起爆器、化学起爆器和撞击起爆器。

11.如权利要求2至10中任一项所述的起爆器，第一识别装置设置在所述起爆器壳体内部，且第二识别装置设置在所述起爆器壳体外部。

12.如权利要求11所述的起爆器，其中所述第一和第二识别装置是相同的，且是所述起爆器特有的。

13.如权利要求2至12中任一项所述的起爆器，其中所述识别装置和/或所述起爆器壳体的与所述识别装置相连的一部分是防爆的，且经得起在爆炸过程中所述起爆器的破坏。

14.一种追踪可识别起爆器的方法，包括：

提供具有一个或多个识别装置的起爆器，所述一个或多个识别装置具有所述起爆器特有的识别特性；

在分派所述起爆器之前，将所述起爆器的所述特有识别特性作为可检索数据记录并存储在数据库中；

在分派所述起爆器之后，读取所述起爆器的所述一个或多个识别装置，以确定所述起爆器的所述特有识别特性；从所述数据库检索数据；并且

将所述起爆器的所述特有识别特性与检索到的数据相匹配。

15.如权利要求14所述的方法，包括如下步骤：将与所述起爆器从第一分派点转移到第二分派点对应的信息记录并存储在所述一个或多个识别装置上，并作为可检索数据记录并存储在所述数据库中。

16.如权利要求14或15所述的方法，包括如下步骤：将与由所述起爆器接收点火信号对应的附加信息和与后续爆炸过程有关的信息记录并存储在所述一个或多个识别装置上。

17.一种可识别起爆器的追踪系统，包括：

起爆器，设有表明所述起爆器特有的识别特性的一个或多个识别装置；用于将所述起爆器的特有识别特性作为可检索数据记录并存储在数据库中的装置；

用于读取所述起爆器的所述一个或多个识别装置以确定所述起爆器的所述特有识别特性的装置；和

用于从所述数据库中检索数据并将所述起爆器的特有识别特性与检索到的数据相匹配的装置。