一种新型数码电子雷管及安全追溯控制方法
技术领域
本发明涉及火工品技术领域,特别涉及一种新型数码电子雷管及安全追溯控制方法。
背景技术
雷管作为一种危险品,如果监管不够、非法流入社会,将对社会公共安全造成极大的威胁。我国民爆行业为了加强对雷管的管理力度,严格执行雷管打码制度,没有打码的雷管一律不准出厂、销售和使用。雷管打码制度规范了雷管的生产、销售和使用环节,但无法阻止雷管的非法使用。雷管一经爆炸便成碎片,其“编码”不复存在,无法追查雷管的来源,不利于规范雷管的使用方式,无法预防雷管被犯罪分子引爆或从业人员疏忽和违规操作造成的重大事故,危害了社会的安定。
传统的电子延期雷管只简单存储延时信息,出厂后不能更改,不能根据爆破设计要求进行在线修改,即使现在市场上使用的所谓数码电子雷管,其存储结构非常简单,即使ORICA公司的数码电子雷管,也只有芯片的身份识别号和可读写的时间延时信息存储区,因为国外的雷管应用不像中国的应用环境,我国的雷管是需要对流通、使用进行监管的,因此本发明提出一种新型数码电子雷管及安全追溯控制方法,便于雷管生产、流通和爆破的监管。
发明内容
本发明的目的是解决数码电子雷管缺乏安全追溯监管手段,雷管内部存储结构过于简单,而且没有对存储结构的数据信息赋予一定的规则,无法保证对雷管的生产、流通、爆破进行全程监管和安全性要求。
为实现上述目的,本发明提供了一种新型数码电子雷管及安全追溯控制方法。
一种新型数码电子雷管,包含保护电路单元、电容、数码电子雷管芯片、桥丝药头、炸药、脚线,其特征在于:所述新型数码电子雷管还包含存储单元;
所述存储单元包含:
雷管识别码区,用于存储数码电子雷管识别码;
保护区,用于存储访问雷管生产识别码区的口令与访问起爆区的口令;
用户区,用于存储延时信息及应用信息;
起爆区,用于存储起爆口令;
标志位区,用于存储工作模式标志、雷管生产识别码写入标志、起爆允许标志、雷管工作状态标志。
所述雷管识别码区分为:
雷管芯片识别码区,用于存储数码电子雷管的芯片识别码;
雷管生产识别码区,用于存储数码电子雷管的生产识别码。
所述雷管芯片识别码区,只可读取,长度是96位;
所述雷管生产识别码区,可读写,长度是64位;
所述保护区,只可读取,长度是192位;
所述用户区,可读写,长度是128位;
所述起爆区,只可写入,长度是64位;
所述标志位区,可读写,长度是16位。
所述起爆区中存储的起爆口令不能读出,只能进行起爆口令验证。
所述保护区,由监管部门或者监管平台定期分配,在雷管芯片出厂时,采用ROM掩膜写入,不可改写。
所述保护区,访问雷管生产识别码区的口令、访问起爆区的口令、保留位,各占64位。
所述雷管芯片识别码,在雷管芯片出厂时,采用ROM掩膜写入,不可改写,是雷管芯片的唯一识别码。
所述雷管芯片识别码区,长度还可以是64位、128位或256位。
所述起爆区,长度还可以是32位或96位。
所述雷管芯片识别码,分为四个码段,其中,
第0-3位是第一码段,用于存储国家、地区识别码;
第4-7位是第二码段,用于存储管理主体识别码;
第8-23位是第三码段,用于存储芯片厂商识别码;
第24-95位是第四码段,用于存储芯片序列码。
所述雷管生产识别码,分为九个码段,其中,
第0-7位是第一码段,用于存储生产企业代码;
第8-11位是第二码段,用于存储生产年份代码;
第12-15位是第三码段,用于存储生产月份代码;
第16-23位是第四码段,用于存储生产日期代码;
第24-27位是第五码段,用于存储雷管特征号代码;
第28-31位是第六码段,用于存储生产班组代码;
第32-4 3位是第七码段,用于存储生产盒号代码;
第44-51位是第八码段,用于存储盒内流水号代码;
第52-63位是第九码段,作为保留位以备扩展使用。
所述标志位区,分为五个码段,其中,
第0-3位是第一码段,用于存储工作模式标志;
第4位是第二码段,用于存储雷管生产识别码写入标志;
第5位是第三码段,用于存储起爆允许标志;
第6-11位是第四码段,用于存储雷管工作状态标志;
第12-15位是第五码段,作为保留位以备扩展使用。
数码电子雷管安全追溯控制方法的步骤包括:
第一步,雷管芯片识别码上传,即雷管芯片厂商生产出芯片后,上传雷管芯片识别码给监管部门或者监管平台;
第二步,雷管生产识别码写入,即雷管生产厂商通过监管部门或者监管平台获得雷管生产识别码写入保护口令,写入雷管生产识别码;
第三步,起爆口令写入,即在监管部门或者监管平台授权下,根据专门算法或者规则生成起爆口令写入雷管,并将所述起爆口令回传给监管部门或者监管平台;
第四步,起爆口令获得,即在雷管使用单位,通过采集雷管识别码,上传到监管部门或者监管平台的数据库,进行存储或者比对,实现对雷管的跟踪追溯管理,并且使用单位以此向监管部门或者监管平台申请获得雷管起爆口令;
第五步,起爆口令验证,即在雷管爆破过程中,雷管将监管部门或者监管平台下传的起爆口令与内部存储的起爆口令进行验证,验证通过才能起爆,实现了对雷管爆破过程的安全监管。
交易过程安全监管,即在雷管出厂交易过程中,通过采集雷管识别码和交易信息,上传到监管部门或者监管平台的数据库,进行存储或者比对,实现对雷管的跟踪追溯管理。
运输过程安全监管,即在雷管运输过程中,通过在相关检查节点采集雷管识别码,上传到监管部门或者监管平台的数据库,进行比对,实现对雷管合法性的鉴别和监管。
销售过程安全监管,即在雷管销售过程中,通过采集雷管识别码和交易信息,上传到监管部门或者监管平台的数据库,进行存储或者比对,实现对雷管的跟踪追溯管理。
在雷管流通、使用的所有过程中,包括在仓储区、运输工具里,都可以通过采集雷管识别码,上传到监管部门或者监管平台的数据库,进行存储或者比对,实现对雷管的跟踪追溯管理。
所述的监管部门或者监管平台数据库,可以是本地信息数据库,或者是信息存储设备。
所述起爆口令写入步骤中,所述监管部门或者监管平台可以根据专门算法或者规则生成起爆口令。
由上述技术方案和方法可知,本发明通过对雷管的存储单元进行明确的分区,设置不同的访问权限,保证只有具备相应权限的人员或设备,能够对存储于各个分区中的识别码、验证口令、起爆口令、保护口令、标志位、应用信息等,进行权限允许的操作,从而保证了数码电子雷管芯片及数码电子雷管生产、流通过程的全程监管和可追溯,也保证了数码电子雷管在爆破过程中,需要得到合法的授权验证才能起爆。如果没有合法的授权验证,没有获得起爆口令,即使得到数码电子雷管和起爆器,也不能起爆数码电子雷管,这样也保证了社会的安全。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明所提供的数码电子雷管存储结构的分区模块图;
图2为本发明所提供的安全追溯控制方法的流程图;
图3为本发明所提供的安全追溯控制方法的实施例。
具体实施方式
如图1所示,为本发明所提供的数码电子雷管存储结构的分区模块图。所述数码电子雷管存储结构50包含雷管芯片识别码区51、雷管生产识别码区52、保护区53、用户区54、起爆区55、标志位区56。
如表1所示,所述雷管芯片识别码区51,采用ROM结构,优选长度是96位,还可以是64位、128位或256位,用于存储数码电子雷管芯片的识别码。
雷管存储结构 |
雷管芯片识别码区 |
雷管生产识别码区 |
保护区 |
用户区 |
起爆区 |
标志位区 |
存储介质 |
ROM |
EEPROM |
ROM |
EEPROM |
EEPROM |
EEPROM |
优选长度 |
96bit |
64bit |
192bit |
128bit |
64bit |
16bit |
可选长度 |
64bit128bit256bit |
|
|
|
32bit96bit |
|
用途 |
存储数码电子雷管芯片的识别码 |
存储数码电子雷管的生产识别码 |
存储访问雷管识别码区的口令、访问起爆区的口令 |
存储延时信息及应用信息 |
存储起爆口令、进行起爆口令验证 |
存储工作模式标志、雷管生产识别码写入标志、起爆允许标志、雷管工作状态标志 |
表1雷管芯片存储结构
所述雷管生产识别码区52,采用EEPROM结构,长度是64位,用于存储数码电子雷管的生产识别码。
所述保护区53,采用EEPROM结构,长度是192位,用于存储访问雷管识别码区52、访问起爆区55的口令。
所述用户区54,采用EEPROM结构,长度是128位,用于存储延时信息及应用信息。
所述起爆区55,采用EEPROM结构,优选长度是64位,还可以是32位或96位,用于存储起爆口令、进行起爆口令验证,起爆口令不能读出。
所述标志位区56,采用EEPROM结构,长度是16位,用于存储工作模式标志、雷管生产识别码写入标志、起爆允许标志、雷管工作状态标志。
针对雷管的识别码,可以是雷管芯片识别码,也可以是雷管生产识别码,还可以是两者的组合;监管部门可以根据实际情况读取雷管识别码,对其生产、流通进行全程监管。
如表2所示,所述雷管芯片识别码,分为四个码段,其中,第0-3位是第一码段,用于存储国家、地区识别码;第4-7位是第二码段,用于存储管理主体识别码;第8-23位是第三码段,用于存储芯片厂商识别码;第24-95位是第四码段,用于存储芯片序列码。
码段 |
1 |
2 |
3 |
4 |
分类 |
国家、地区识别码 |
管理主体识别码 |
芯片厂商识别码 |
产品序列码 |
位数 |
0-3bit |
4-7bit |
8-23bit |
24-95bit |
长度 |
4bit |
4bit |
16bit |
72bit |
表2雷管芯片识别码编码方法
所述雷管芯片识别码,在雷管芯片出厂时,采用ROM掩膜写入,不可改写,是雷管芯片的唯一识别码。
如表3所示,所述雷管生产识别码,分为九个码段,其中,第0-7位是第一码段,用于存储生产企业代码;第8-11位是第二码段,用于存储生产年份代码;第12-15位是第三码段,用于存储生产月份代码;第16-23位是第四码段,用于存储生产日期代码;第24-27位是第五码段,用于存储雷管特征号代码;第28-31位是第六码段,用于存储生产班组代码;第32-43位是第七码段,用于存储生产盒号代码;第44-51位是第八码段,用于存储盒内流水号代码;第52-63位是第九码段,作为保留位以备扩展使用。
码段 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
分类 |
生产企业代码 |
生产年份代码 |
生产月份代码 |
生产日期代码 |
雷管特征号代码 |
生产班组代码 |
生产盒号代码 |
盒内流水号代码 |
保留位 |
位数 |
0-7bit |
8-11bit |
12-15bit |
16-23bit |
24-27bit |
28-31bit |
32-43bit |
44-51bit |
52-63bit |
长度 |
8bit |
4bit |
4bit |
8bit |
4bit |
4bit |
12bit |
8bit |
12bit |
表3雷管生产识别码编码方法
雷管生产识别码区的写入是受保护的,只有获得针对雷管生产识别码区的保护口令时才能对该区进行数据写入操作,否则只能读取,一般只在雷管生产出厂时,获得保护口令,根据雷管生产情况写入雷管生产识别码,出厂后不可改写,只可读取。
所述保护区,只可读取,长度是192位,用于存储访问雷管生产识别码区、访问起爆区的口令,所述访问雷管生产识别码区的口令、所述访问起爆区的口令、保留位,各占64位。所述保护区,由监管部门定期指定、分配,在雷管芯片出厂时,采用ROM掩膜写入,不可改写。
所述用户区,可读写,长度是128位,用于存储延时信息及应用信息。
所述起爆区,可读写,优选长度是64位,还可以是32位或96位,用于存储起爆口令、进行起爆口令验证,而且为了数据安全,防止起爆口令泄密,只有在雷管出厂时,在监管系统控制下写入起爆口令;该起爆口令不能以命令形式或明码方式读出,只能根据起爆验证口令,对输入的起爆口令与存储的起爆口令进行验证,读出验证结果。
如表4所示,所述标志位区,分为五个码段,其中,第0-3位是第一码段,用于存储工作模式标志;第4位是第二码段,用于存储雷管识别码写入标志;第5位是第三码段,用于存储起爆允许标志;第6-11位是第四码段,用于存储雷管工作状态标志;第12-15位是第四码段,作为保留位以备扩展使用。其中,工作模式是指雷管不同国家和地区的应用要求,支持不同模式。
码段 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
分类 |
工作模式标志 |
雷管生产识别码写入标志 |
起爆允许标志 |
雷管工作状态标志 |
保留位 |
位数 |
0-3bit |
4bit |
5bit |
6-11bit |
12-15bit |
长度 |
4bit |
1bit |
1bit |
6bit |
4bit |
表4标识位区编码方法
如图2所示,为本发明所提供的安全追溯控制方法的流程图。
第一步,雷管芯片识别码上传,即雷管芯片厂商生产出芯片后,上传雷管芯片识别码给监管部门或者监管平台,雷管芯片识别码是雷管芯片的唯一标识,不可改写,因此监管部门或者监管平台可以根据雷管芯片识别码对雷管进行跟踪监管;第二步,雷管生产识别码写入,即监管部门根据生产厂商上传的雷管芯片识别码来给雷管生产厂商发送雷管生产识别码写入保护口令雷管生产厂商通过监管部门或者监管平台获得雷管生产识别码写入保护口令,写入雷管生产识别码,写入保护口令好比一个密码,只有知道保护口令这个密码,数码电子雷管才能接受写入的雷管生产识别码,否则无法写入,而雷管生产识别码是根据雷管生产厂商实际生产过程实际情况产生的,如上面所述是包含了雷管厂商信息、生产时间信息、班组信息、流水号等信息,雷管生产识别码在流通过程中不允许改写,因此也可以雷管生产识别码对雷管进行跟踪监管;第三步,起爆口令写入,即在监管部门或者监管平台授权下,根据专门算法或者规则生成起爆口令写入雷管,并将所述起爆口令回传给监管部门或者监管平台,其中专门算法或者规则是专门由国家安全相关部门来具体定,比如说可以根据雷管的芯片识别码或者生产识别码,因为这些识别码是唯一的采用一个多项式计算就可以产生一个起爆口令;
第四步,起爆口令获得,即在雷管使用单位,通过采集雷管识别码,上传到监管部门或者监管平台的数据库,进行存储或者比对,实现对雷管的跟踪追溯管理,并且使用单位以此向监管部门或者监管平台申请获得雷管起爆口令;
第五步,起爆口令验证,即在雷管爆破过程中,雷管将监管部门或者监管平台下传的起爆口令与内部存储的起爆口令进行验证,验证通过后,数码电子雷管内部置位其起爆标志位有效,这样数码电子雷管才能起爆,实现了对雷管爆破过程的安全监管。
在雷管流通、使用的所有过程中,包括在仓储区、运输工具里,都可以通过采集雷管识别码,上传到监管部门或者监管平台的数据库,进行存储或者比对,实现对雷管的跟踪追溯管理。
所述的监管部门或者监管平台数据库,可以是本地信息数据库,或者是信息存储设备。
所述起爆口令写入步骤中,所述监管部门或者监管平台可以根据专门算法或者规则生成起爆口令。
根据本发明的技术方案,进一步的可在交易过程中利用雷管识别码来进行安全监管,即在雷管出厂交易过程中,通过雷管厂商采集雷管识别码和交易信息,并上传到监管部门或者监管平台的数据库,进行存储或者比对,实现对雷管的跟踪追溯管理;
根据本发明的技术方案,进一步的可在运输过程中利用雷管识别码来进行安全监管,即在雷管运输过程中,通过在相关检查节点采集雷管识别码,上传到监管部门或者监管平台的数据库,进行比对,实现对雷管合法性的鉴别和监管;
根据本发明的技术方案,进一步的可在销售过程中利用雷管识别码来进行安全监管,即在雷管销售过程中,通过采集雷管识别码和交易信息,上传到监管部门或者监管平台的数据库,进行存储或者比对,实现对雷管的跟踪追溯管理;
如图3所示,为本发明所提供的安全追溯控制方法的实施例。
监管部门或者监管平台,实际表现可以为公安部的总火工品监管系统和分支机构,雷管在出厂前已经把雷管识别码上传入监管部门或者监管平台,这作为监管的源头数据,雷管流通的每个环节都受到监管部门或者监管平台的跟踪管理,在雷管的交易环节,比如在雷管厂出厂买给分销单位时,在交易过程中要求把交易信息和采集的雷管识别码一起绑定上传入监管部门或者监管平台进行存储和比对,监管是否交易合法和符合管理要求;在雷管流通过程中,检查执法机关,可以在相关节点地方,比如说港口码头、车站、高速公里上等节点设卡检查采集雷管的识别码,并上传与监管部门或者监管平台的数据库和比对,实现对雷管的流通合法性进行监管和跟踪;在雷管的爆破现场,雷管只有获得监管部门或者监管平台授权的起爆口令,然后在起爆器的操作控制下才能进行起爆,否则起爆器无法起爆雷管。因此,在雷管具有本发明所提出的存储结构和规则规定而实现完成雷管,其在流通、使用各个环节,都可以实现安全追溯控制。
由上述技术方案可知,本发明通过对存储单元进行明确的分区,设置不同的访问权限,保证只有具备相应权限的人员或设备,能够对存储于各个分区中的识别码、、起爆口令、保护口令、标志位、等信息进行权限允许的操作,从而保证了数码电子雷管芯片及数码电子雷管生产、流通过程的全程监管,也保证了数码电子雷管在爆破过程中,需要得到合法的授权验证才能起爆。如果没有合法的授权验证,没有获得起爆口令,即使得到数码电子雷管和起爆器,也不能起爆数码电子雷管,这样也保证了社会的安全。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。