工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)爆炸裝置的分析研究

陳 濤，孫玉友，曾令華，樊武龍，張冀峰

（1.中國(guó)人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京100038；2.公安部物證鑒定中心，北京100038）

工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)爆炸裝置的分析研究

陳 濤1，孫玉友2,*，曾令華1，樊武龍2，張冀峰2

（1.中國(guó)人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院，北京100038；2.公安部物證鑒定中心，北京100038）

目的針對(duì)近年來(lái)出現(xiàn)的利用工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)制造爆炸裝置的案件，探索案件中爆炸裝置出現(xiàn)自爆的可能性、可實(shí)現(xiàn)的遙控距離，并初步分析炸后現(xiàn)場(chǎng)裝置遺留物，為此類爆炸案件的偵破提供偵查的線索和方向。方法采用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法，對(duì)不同類型無(wú)線開(kāi)關(guān)的學(xué)習(xí)特征、遙控距離等特性進(jìn)行測(cè)試，探索其工作原理、學(xué)習(xí)方式、遙控距離。結(jié)果這類無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)一對(duì)多、多對(duì)一、多對(duì)多的學(xué)習(xí)功能，遙控距離并沒(méi)有達(dá)到標(biāo)稱的距離，且裝置所處高度對(duì)遙控距離有較大影響。結(jié)論此類爆炸裝置存在信號(hào)誤入可能，現(xiàn)場(chǎng)勘查時(shí)需考慮無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)的遙控距離。

工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)；爆炸裝置；學(xué)習(xí)特征

21世紀(jì)以來(lái)，隨著電子科技產(chǎn)品的發(fā)展和智能生活家居的普及，爆炸案件中作案人制作爆炸裝置的手段推陳出新，在以往出現(xiàn)過(guò)的利用遙控玩具汽車、摩托車報(bào)警器等制作爆炸裝置手段外，近年又出現(xiàn)了利用工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)制作爆炸裝置的新方式，如2015年某汽車爆炸案中，調(diào)查人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)被炸死的犯罪嫌疑人所處位置和受傷情況，以及爆炸裝置和遙控器碎片的分布情況，判定爆炸裝置為自爆，并提出其他信號(hào)誤入導(dǎo)致裝置自爆的可能性。為驗(yàn)證此類爆炸裝置因信號(hào)誤入導(dǎo)致自爆的可能性，以及分析此類爆炸裝置炸后現(xiàn)場(chǎng)可能存在的遺留物，本文對(duì)工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的工作方式及遙控距離進(jìn)行研究。

1 工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)

工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)是利用無(wú)線電傳遞信號(hào)，對(duì)遠(yuǎn)處的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備，無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)分為發(fā)射模塊和接收模塊。

1.1 無(wú)線電波

無(wú)線電波案頻段分為甚低頻（VLF甚長(zhǎng)波）、低頻（LF長(zhǎng)波）、中頻（MF中波）、高頻（HF短波）、甚高頻（VHF米波）、特高頻（UHF分米波）、超高頻（SHF厘米波）、極高頻（EHF毫米波）[1]。目前民用無(wú)線電遙控開(kāi)關(guān)所使用頻段主要是315 MHz與433 MHz[2]。無(wú)線電波以每秒三十萬(wàn)公里的速度發(fā)射后，經(jīng)過(guò)不同路徑到達(dá)接收點(diǎn)，根據(jù)傳播路徑的不同，無(wú)線電波分為地波、天波、空間波、散射波[3]。（1）地波，指沿地球表面?zhèn)鞑サ臒o(wú)線電波。（2）天波，也即電離層波。無(wú)線電波進(jìn)入地球大氣電離層時(shí)會(huì)改變方向，出現(xiàn)“折射”。因電離層折射效應(yīng)的積累，電波的入射方向會(huì)連續(xù)改變，而電離層如同一面鏡子會(huì)反射無(wú)線電波，最終讓無(wú)線電波拐回地面。（3）空間波，分為直射波和反射波。由發(fā)射天線直接到達(dá)接收點(diǎn)的電波為直射波，而通過(guò)地面或其他障礙物反射到達(dá)接收點(diǎn)的為反射波。（4）散射波，指在大氣層或電離層出現(xiàn)不均勻團(tuán)塊時(shí)，無(wú)線電波有可能被這些不均勻媒質(zhì)向四周反射，而部分能量到達(dá)接收點(diǎn)的無(wú)線電波[3]。

1.2 工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的構(gòu)成及工作原理

無(wú)線電遙控開(kāi)關(guān)由編碼發(fā)射電路和接收解碼開(kāi)關(guān)電路組成。發(fā)射部分包括信號(hào)源、低頻放大器、調(diào)制器、高頻信號(hào)振蕩器、高頻放大器、發(fā)射天線；接收部分包括接收天線、輸入電路、高頻放大器、變頻器、中頻放大器、解調(diào)器、低頻放大器。超遠(yuǎn)距無(wú)線開(kāi)關(guān)有220、380 V交流以及12、14.4、24 V等直流供電類型，并分為單路、多路（2、4、6、8、10、12、16路等）不同通道類型。考慮到爆炸裝置的便攜性，犯罪分子多使用12 V直流遙控開(kāi)關(guān)。遙控開(kāi)關(guān)的工作原理：首先對(duì)發(fā)射部分和接收部分的地址編碼器和地址解碼器進(jìn)行編碼，啟動(dòng)發(fā)射部分通道編碼和地址編碼電路，通過(guò)控制脈沖發(fā)送電路產(chǎn)生的帶有通道編碼和地址編碼的脈沖信號(hào)，由無(wú)線電發(fā)射電路發(fā)射出去[4]。接收部分的無(wú)線電接收電路將所接收到的無(wú)線電信號(hào)經(jīng)放大整形后，送入地址解碼電路和通道解碼電路，進(jìn)行編碼地址辯識(shí)確認(rèn)，判斷發(fā)射部分和接收部分的編碼地址是否相同。相同則控制脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生通道開(kāi)關(guān)信號(hào)，控制開(kāi)關(guān)電路動(dòng)作；不相同則控制脈沖發(fā)生電路將無(wú)通道開(kāi)關(guān)信號(hào)輸出，開(kāi)關(guān)電路不動(dòng)作[5]。

1.3 工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的對(duì)碼學(xué)習(xí)

隨著人們生活水平的提高，更多家庭以及工作場(chǎng)合配備有多個(gè)無(wú)線電遙控設(shè)備，如遙控車庫(kù)門、窗簾、燈具、電機(jī)、起吊設(shè)備及家居安防系統(tǒng)等，多通道學(xué)習(xí)型遙控開(kāi)關(guān)的市場(chǎng)十分廣闊。這類無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)可實(shí)現(xiàn)對(duì)碼學(xué)習(xí)及一對(duì)多、多對(duì)一、多對(duì)多的功能。對(duì)碼學(xué)習(xí)是指開(kāi)關(guān)主機(jī)可通過(guò)對(duì)碼學(xué)習(xí)操作，任意學(xué)習(xí)同頻率的遙控器；一對(duì)多，是指一個(gè)遙控器在經(jīng)過(guò)對(duì)碼學(xué)習(xí)后可以同時(shí)控制多個(gè)無(wú)線開(kāi)關(guān)主機(jī)；多對(duì)一，是指多個(gè)遙控器通過(guò)對(duì)碼學(xué)習(xí)操作后可同時(shí)控制同一個(gè)遙控開(kāi)關(guān)接收器；多對(duì)多，即指多個(gè)遙控器可交叉相互控制多個(gè)無(wú)線開(kāi)關(guān)接收器。

2 無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)爆炸裝置原理

工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)可利用電磁波實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，犯罪分子利用無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)制作爆炸裝置正是基于無(wú)線遙控器的這一基本功能。即對(duì)遙控開(kāi)關(guān)進(jìn)行對(duì)碼學(xué)習(xí)后，把電雷管、電阻絲、破殼燈珠等發(fā)火元件接入到無(wú)線開(kāi)關(guān)接收器電路中，通過(guò)按動(dòng)遙控器上對(duì)應(yīng)的按鍵，使無(wú)線開(kāi)關(guān)接收器對(duì)應(yīng)的通道接通，整個(gè)電路導(dǎo)通并輸出電流到發(fā)火元件，進(jìn)而引爆炸藥，對(duì)12 V的無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)，供電電源一般使用12 V摩托車電瓶。

3 工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)遙控特性研究

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)案件中提取到的工業(yè)遙控開(kāi)關(guān)殘片以及市場(chǎng)上的無(wú)線遙控器的銷售情況，選擇多種品牌、外觀不同的無(wú)線開(kāi)關(guān)以及遙控器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。不同品牌無(wú)線遙控裝置5款：α1、α2、α3、α4、α5；不同品牌無(wú)線遙控器8款：工業(yè)無(wú)線開(kāi)關(guān)配套遙控器，編號(hào)為A1、A2、A3、A4、A5，點(diǎn)動(dòng)卷閘門遙控器B1，棕色摩托車遙控器C1，黑色（無(wú)天線）摩托車遙控器C2。如下圖1、2所示。

圖1 無(wú)線遙控裝置編號(hào)Fig.1 The selected wireless remote control devices for test

α1 α2 α3 α4 α5

圖2 遙控器編號(hào)Fig.2 The selected wireless remote control switches for test

A1 A2 A3 A4 A5 B1 C1 C2

將12V摩托車燈珠接入工業(yè)無(wú)線接收器所在電路中代替爆炸裝置中的發(fā)火元件，然后在不同條件下，如不同遮擋條件、不同發(fā)射高度、是否拉出天線，對(duì)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的學(xué)習(xí)特性（一對(duì)多、多對(duì)一、多對(duì)多）以及遙控距離進(jìn)行測(cè)試。

3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與結(jié)果3.2.1 無(wú)線開(kāi)關(guān)學(xué)習(xí)方式測(cè)試

市場(chǎng)上廣泛售賣的學(xué)習(xí)對(duì)碼無(wú)線開(kāi)關(guān)可以學(xué)習(xí)任意同頻率的無(wú)線遙控器，包括市場(chǎng)上與工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)配套的遙控器，如上述編號(hào)為A的遙控器，也包括常用于卷閘門開(kāi)關(guān)的遙控器，如編號(hào)為B的遙控器，還包括常用于摩托車報(bào)警器的無(wú)線鑰匙，如C類遙控器。并且可以實(shí)現(xiàn)多對(duì)一、一對(duì)多以及多對(duì)多控制，即經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)對(duì)碼后一個(gè)遙控器可以同時(shí)控制多個(gè)接收器，一個(gè)接收器也可被多個(gè)遙控器控制。

3.2.2 遙控器控制距離地面實(shí)驗(yàn)3.2.2.1 地面無(wú)障礙控制距離測(cè)試

在戶外無(wú)障礙情況下，使用8款遙控器對(duì)5款接收器進(jìn)行可控制距離測(cè)試，接收器為α1、α2、α3、α4、α5；遙控器為A1、A2、A3、A4、A5、B1、C1、C2。分別測(cè)試了遙控器在拉出和不拉出天線兩種狀態(tài)下的最遠(yuǎn)控制距離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 遙控開(kāi)關(guān)最遠(yuǎn)控制距離測(cè)試Table 1 Furthest distances functioned by wireless remote control switches (Unit: meter)

通過(guò)表1可以看出，A類遙控器在地面無(wú)障礙控制試驗(yàn)時(shí)，拉出天線時(shí)對(duì)幾類接收器的最遠(yuǎn)遙控距離為350～500 m，并沒(méi)有達(dá)到商家宣傳所說(shuō)3 000 m的距離，不拉出天線時(shí)對(duì)幾類接收器的最遠(yuǎn)遙控距離為150～250 m，對(duì)于接收不好的接收器可能只有30 m左右，白色遙控器（點(diǎn)動(dòng)卷閘門）在拉出天線的情況下的控制距離基本達(dá)到A類遙控器的水平，而不拉出天線時(shí)的控制距離基本和C1摩托車遙控器，C2（無(wú)天線）摩托車遙控器的距離差不多，在30 m左右。3.2.2.2 地面有障礙控制距離測(cè)試

在有障礙情況下，利用8款遙控器對(duì)5款接收器進(jìn)行可控制距離分類測(cè)試，5款接收器為α1、α2、α3、α4、α5；8款 遙 控 器:A1、A2、A3、A4、A5、B1、C1、C2。有障礙測(cè)試設(shè)置為3種：第一類為在建筑物中對(duì)障礙物外的接收器的控制，第二類為建筑物中的拉出天線與不拉出天線兩種情況下對(duì)建筑物中的接收器遙控距離的測(cè)試，第三類為在建筑物中及建筑物外的對(duì)建筑物中接收器遙控的最遠(yuǎn)控制距離測(cè)試。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，A類遙控器進(jìn)行地面建筑物障礙試驗(yàn)，不拉出天線時(shí)對(duì)幾類接收器的最遠(yuǎn)遙控距離基本在3間房屋的阻礙距離左右（直線距離30 m左右），拉出天線時(shí)對(duì)幾類接收器基本可實(shí)現(xiàn)6到8間房屋的阻礙距離（直線100～150 m左右）的控制，B1在拉出天線的情況下的控制距離基本達(dá)到A類遙控器的水平，而不拉出天線時(shí)的控制距離基本和C1一致，C2的距離差不多為30 m左右（3間房屋阻礙，穿過(guò)六層磚墻）。3.2.3 遙控器高空發(fā)射控制距離測(cè)試

利用不同型號(hào)遙控器對(duì)接收器進(jìn)行高空有遮擋和無(wú)遮擋情況下的最遠(yuǎn)控制距離測(cè)試（遮擋穿過(guò)墻的層數(shù)較多，但阻擋物體積不大，兩邊為街道，封閉性相對(duì)來(lái)說(shuō)小于之前有遮擋實(shí)驗(yàn)）。實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了5個(gè)接收器：α1、α2、α3、α4、α5；8個(gè)遙控器：A1、A2、A3、A4、A5、B1、C1、C2，都在拉出天線的情況下進(jìn)行最遠(yuǎn)控制距離測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 遙控器高空（32m）發(fā)射控制距離測(cè)試結(jié)果Table 2 The tested distance 32-meter for wireless remote control switches to operate the devices

5個(gè)接收器中α1、α2、α3、α5在有無(wú)遮擋物時(shí)受到無(wú)線遙控器控制時(shí)的最遠(yuǎn)距離差距并不大；只有α4受遮掩物的影響比較明顯。8個(gè)遙控器中A類遙控器及B1對(duì)5種接收器的無(wú)遮擋最遠(yuǎn)控制距離基本都在800 m左右，在接收器較好的情況下C1也可達(dá)到該距離；而在有一定遮擋的情況下，A類遙控器明顯比B1和C1的控制距離更遠(yuǎn)，基本能達(dá)到無(wú)遮擋遙控距離的93 %左右。所以，遙控器所處高度對(duì)于遙控距離有較大影響，在案件勘查偵破過(guò)程中應(yīng)該合理考慮該因素。

3.3 環(huán)境因素的影響

電磁波在空間傳播時(shí)，向外傳輸?shù)碾姶挪ㄒ郧蛎娌ǖ男问较蛲獍l(fā)射，距離越大，球面半徑就越大，單點(diǎn)的電磁信號(hào)就越小，空間損耗也就越大[6]。此外，電磁波在空間傳播的過(guò)程中會(huì)受到空氣中的水汽、塵土、水滴等物質(zhì)的影響，造成反射以及散射；電磁波在接近地表傳輸時(shí)，由于地表不是絕對(duì)光滑，而是存在高低起伏、樹木遮擋、建筑物遮擋、大型水面或湖面的影響，而產(chǎn)生反射、繞射等情況，這樣，電磁波信號(hào)到達(dá)接收天線時(shí)就會(huì)由各種傳播方式傳播到的所有信號(hào)疊加而成。因?yàn)楦鱾€(gè)地區(qū)的地形存在很大差異，同一地區(qū)各個(gè)方向上的建筑物、樹木、河流湖泊等情況也不盡相同，因此這種不是由于空間球面擴(kuò)散而產(chǎn)生的損耗就是很難預(yù)測(cè)的。所以對(duì)于使用無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的爆炸案件，應(yīng)該綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)周圍的環(huán)境判斷嫌疑人所處的位置。

4 討論

市場(chǎng)上廣泛售賣的工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)可以學(xué)習(xí)任意同頻率的無(wú)線遙控器，能夠?qū)崿F(xiàn)一對(duì)多、多對(duì)一、多對(duì)多的控制；在沒(méi)有障礙物阻擋的情況下，遙控距離并沒(méi)有達(dá)到商家宣傳的3 000 m的距離，并且障礙物的阻擋對(duì)于無(wú)線開(kāi)關(guān)的遙控距離有較大的影響；增加遙控器的遙控高度，會(huì)一定程度增加遙控距離，并且對(duì)于部分無(wú)線開(kāi)關(guān)，高度對(duì)于控制距離的影響較大。實(shí)驗(yàn)研究表明利用工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)制作爆炸裝置時(shí)，存在信號(hào)誤入導(dǎo)致可控制裝置并偶然引爆裝置的可能性。所以，當(dāng)爆炸現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果表明裝置屬于誤爆時(shí)，如在現(xiàn)場(chǎng)找到了遙控器，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的死者的損傷情況、裝置碎片的分布與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的變化，能確定不是嫌疑人和其作案時(shí)身邊人觸發(fā)了遙控器，則應(yīng)該將信號(hào)誤入的情況納入考慮范圍。同時(shí)，驗(yàn)證了此類超遠(yuǎn)距離遙控開(kāi)關(guān)并沒(méi)有達(dá)到商家宣稱的3公里的遙控距離。在爆炸案件現(xiàn)場(chǎng)，若能夠確定是使用了無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)制作的爆炸裝置，現(xiàn)場(chǎng)勘查和偵查人員應(yīng)該在中心現(xiàn)場(chǎng)1200 m到1500 m的半徑范圍進(jìn)行勘查與訪問(wèn)；若是能判斷犯罪嫌疑人實(shí)施犯罪時(shí)距離中心現(xiàn)場(chǎng)距離較遠(yuǎn)，應(yīng)該排除摩托車報(bào)警器、電動(dòng)玩具等控制距離較近的器材制作裝置的可能性，而考慮是否使用超遠(yuǎn)距無(wú)線開(kāi)關(guān)。現(xiàn)場(chǎng)勘查人員在勘查爆炸案件現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，要注留現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的接線柱、接線口、蓄電池網(wǎng)電池皮、電池碳棒，小燈珠的燈座、電橋絲殘段、雷管腳線殘段，電路板、導(dǎo)線殘段、塑料外殼、金屬器件等物證，結(jié)合工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)的相關(guān)結(jié)構(gòu)特征判斷是否是無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)制作的爆炸裝置，為裝置材料的溯源提供依據(jù)；并且根據(jù)裝置的制作水平判斷嫌疑人的職業(yè)特征、智力水平、知識(shí)層次，為案件偵破提供線索和證據(jù)。

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Research on the Explosive Device Operated with Industrial Wireless Remote Control Switch

CHEN Tao1, SUN Yuyou2,*, ZENG Linghua1, FAN Wulong2, ZHANG Jifeng2
(1. School of Criminal Science and Technology, People’s Public Security University of China, Beijing 100038, China; 2. Institute of Forensic Science, Ministry of Public Security, Beijing 100038, China)

ObjectiveFor providing clues and directions for solving cases in which explosive devices were triggered with industrial wireless remote control switches.MethodsSome basic knowledge about industrial wireless remote control switches and related explosive devices was paved at the beginning, followed with a batch of experimental verifcation to measure the learning trait, remote control distance and other characteristics of the wireless switches, than a conclusion was achieved.ResultsThis kind of wireless remote control switch can realize one to many, many to one, many to many learning function, the remote control distance does not reach the nominal distance, and height has a great infuence on the remote control distance.ConclusionThe possibility of spontaneous blast occurrence does exist when this kind of explosive device is involved, and the remote control distance of the wireless remote control switch should be considered in the scene investigation.

Wireless remote control switches; explosive devices; learning feature

DF793.2

A

1008-3650(2016)06-0446-004

2016-07-16

格式：陳濤，孫玉友，曾令華，等.工業(yè)無(wú)線遙控開(kāi)關(guān)爆炸裝置的分析研究[J]. 刑事技術(shù)，2016,41(4):446-449.

10.16467/j.1008-3650.2016.06.004

陳濤（1990—），男，山東濰坊人，碩士研究生，研究方向?yàn)樾淌驴茖W(xué)技術(shù)。E-mail:843387994@qq.com

* 通訊作者：孫玉友（1963—），男，吉林公主嶺人，學(xué)士，研究員，研究方向?yàn)楸v火案件現(xiàn)場(chǎng)勘查及鑒定。E-mail:sunyuyou126@qq.com