用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器转让专利

申请号 : CN201110281650.4

文献号 : CN102338602B

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发明人 : 樊文欣曹文俊张柏林郝立新朱万宁张英豪张晓卫李进军

申请人 : 太原新欣微电科技有限公司北京京煤化工有限公司

摘要 :

本发明涉及一种用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,包括设于内胆中提供高压恒流输出的高压恒流电源、控制高压恒流输出的高压电子开关、控制发爆器运行的CPU电路、提供发爆器输入的低压直流电源、控制发爆器的开启/关闭的点火开关、限制发爆器操作区域的许用区域限定电路以及当发爆器的内胆被非法开启时烧毁关键电器元件并销毁所有控制程序的自毁电路,所述点火开关包括两个或多个顺序串联并彼此独立控制的钥匙开关。本发明的高压恒流发爆器采用双钥匙控制、双密码操作、限定许用区域、非法开启自毁多种技术手段实现对发爆器及起爆操作的管理控制,能保证发爆器的使用始终处于受控状态,有助于提高起爆操作的安全性和可靠性。

权利要求 :

1.一种用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,其特征在于包括:

高压恒流电源,用于将来自低压直流电源的输出转换为高压和恒定的充电电流向工业电子雷管串联网络输出,并与所述工业电子雷管串联网络形成高压恒流输出回路,其输入端连接所述低压直流电源的输出端,输出端连接所述工业电子雷管串联网络;

高压电子开关,串联在所述高压恒流输出回路中,用于控制所述高压恒流输出回路的接通和关断,所述高压恒流电源在高压电子开关的控制下向所述串联网络输出通/断相间的脉冲电流,形成起爆序列,所述起爆序列是一组起爆密码经脉宽调制形成的一串通/断交替的脉冲,每个脉冲对应一个密码位;

CPU电路,分别连接于所述高压恒流电源和高压电子开关的控制端,用于向所述高压恒流电源输出控制其工作/停止的充电电流开关控制信号和向所述高压电子开关输出控制其接通/关断的起爆序列脉冲控制信号。

2.根据权利要求1所述的用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,其特征在于定义所述起爆序列的最后一个脉冲结束的瞬间为所述工业电子雷管串联网络上每只电子雷管的共同的延期时间起点。

3.根据权利要求2所述的用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,其特征在于还包括两个相互串联并连接于所述高压恒流电源和低压直流电源之间的电路并用于控制该处电路通断的钥匙开关。

4.根据权利要求3所述的用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,其特征在于所述CPU电路包括用于向其他发爆器发送联动起爆命令或接收来自其他发爆器的联动起爆命令的通讯电路。

5.根据权利要求4所述的用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,其特征在于所述联动起爆命令中包含用以保证联动的所有发爆器具有共同的时间基准的时间同步信息。

6.根据权利要求5所述的用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,其特征在于还包括电池或电池组,用于充当所述低压直流电源,为所述高压恒流电源提供低压电输入。

7.根据权利要求3所述的用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,其特征在于所述CPU电路还包括:检测电路,其设有用于与所述工业电子雷管串联网络连接构成检测回路的正负极端口,通过该端口向所述工业电子雷管串联网络输出远不足于引爆所述工业电子雷管的微弱的恒定电流,通过检测该恒定电流是否形成回路来检查所述工业电子雷管串联网络的连接是否完好;

切换电路,其输出端连接一高压继电器,并通过控制所述高压继电器实现所述工业电子雷管串联网络在构成所述高压恒流输出回路和构成所述检测回路之间的切换。

8.根据权利要求7所述的用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,其特征在于所述CPU电路还包括用于存储起爆数据的自动存储电路,所述起爆数据包括起爆时间和地点。

9.根据权利要求3所述的用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,其特征在于还包括GPS模块或其它卫星定位系统模块、许用区域存储电路和许用区域计算电路,所述许用区域计算电路将所述GPS模块测得的当前实际位置信息和所述许用区域存储电路中预存的限定区域位置信息进行比较,判断所述高压恒流发爆器是否处于所述限定区域之内。

10.根据权利要求1-9中任一权利要求所述的用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,其特征在于还包括防爆箱和设于所述防爆箱中的内胆,以及用于感知所述内胆被非法开启的传感器和当所述传感器感测到所述内胆被非法开启时烧毁内胆中关键的电器元件并销毁全部内部控制程序的自毁电路,所述高压恒流电源、高压电子开关、CPU电路、传感器和自毁电路设于所述内胆中。

说明书 :

用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于工程爆破的发爆器,尤其是具有较高起爆安全性能的高压恒流发爆器,主要用于串联网络的工业电子雷管的发爆。

背景技术

[0002] 对于工业电子雷管而言,为了提高其生产、使用等各个环节的安全性,通常,每发工业电子雷管中均设置有起爆密码,并配合专用的发爆器进行起爆。但是,随着电子技术的不断发展,单纯的密码起爆已经日渐不能满足人们对于起爆安全性的要求,尤其是对于雷管的管理控制,以及如何消除从非法渠道获得的雷管被非法使用的隐患。并且,由于对发爆器起爆能力的需求越来越高,现有起爆方式的不足也日渐暴露,尤其是对于串联网络而言,连线电阻带来的电压损失对起爆造成的影响不容忽视,而采用低电阻的导线则使得成本升高。

发明内容

[0003] 为了解决现有技术的上述问题,本发明的目的在于提供一种用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器(为便于表述,后文将工业电子雷管简称为雷管或电子雷管,将其串联组成的串联网络简称为串联网络,将本发明的高压恒流发爆器简称为发爆器),通过采用多种技术实现对起爆操作的管理控制,能够保证雷管产品的使用始终处于受控状态,有助于增强雷管在流通领域的安全性和可靠性,能够保证雷管不被非法使用,有利于减少涉爆犯罪。
[0004] 本发明采用的主要技术方案是:
[0005] 一种用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,包括:
[0006] 高压恒流电源,用于将来自低压直流电源的输出转换为高压和恒定的充电电流向工业电子雷管串联网络输出,并与所述工业电子雷管串联网络形成高压恒流输出回路,其输入端连接所述低压直流电源的输出端,输出端连接所述工业电子雷管串联网络;
[0007] 高压电子开关,串联在所述高压恒流输出回路中,用于控制所述高压恒流输出回路的接通和关断,形成起爆序列,所述起爆序列是一组起爆密码经脉宽调制形成的一串通/断交替的脉冲,每个脉冲对应一个密码位;
[0008] CPU电路,分别连接于所述高压恒流电源和高压电子开关的控制端,用于先向所述高压恒流电源输出控制其工作/停止的充电电流开关控制信号和向所述高压电子开关输出其接通/关断的起爆序列脉冲控制信号。
[0009] 所述CPU电路的HVSWITCH端连接所述高压恒流电源的Control端,通过向所述高压恒流电源输出充电电流开关控制信号来控制所述高压恒流电源工作/停止,即开启/关断向所述串联网络输出的高压恒流输出。所述CPU电路的PULSE端连接所述高压电子开关的栅极(即G端),通过向所述高压电子开关输出起爆序列脉冲控制信号来控制所述高压电子开关的接通/关断,即通过所述高压电子开关的接通/关断来控制所述高压恒流电源向所述串联网络输出起爆序列。
[0010] 优选地,定义所述起爆序列的最后一个脉冲结束的瞬间为所述工业电子雷管串联网络上每只电子雷管的共同的延期时间起点。
[0011] 优选地,所述发爆器还包括两个相互串联并连接于所述高压恒流电源和低压直流电源之间的电路并用于控制该处电路通断的钥匙开关。
[0012] 针对上述任一一种所述的高压恒流发爆器,优选地,所述CPU电路包括用于向其他发爆器发送联动起爆命令或接收来自其他发爆器的联动起爆命令的通讯电路。
[0013] 所述联动起爆命令中包含用以保证联动的所有发爆器具有共同的时间基准的时间同步信息。
[0014] 所述高压恒流发爆器还可以包括电池组,用于充当所述低压直流电源,为所述高压恒流电源提供低压电输入,还可以同时为所述CPU电路、高压电子开关供电,以保证二者的正常工作。
[0015] 优选地,上述任一一种所述的高压恒流发爆器中,所述CPU电路还包括:
[0016] 检测电路,其设有用于与所述工业电子雷管串联网络连接构成检测回路的正负极端口,通过该端口向所述工业电子雷管串联网络输出远不足于引爆所述工业电子雷管的微弱的恒定电流,通过检测该恒定电流是否形成回路来检查所述工业电子雷管串联网络的连接是否完好;
[0017] 切换电路,其输出端连接一高压继电器,并通过控制所述高压继电器实现所述工业电子雷管串联网络在构成所述高压恒流输出回路和构成所述检测回路之间的转换。
[0018] 优选地,所述CPU电路还包括用于存储起爆数据的自动存储电路,所述起爆数据包括起爆时间和地点。
[0019] 上述任一一种所述的高压恒流发爆器,优选地,还包括GPS模块或其他卫星定位系统模块、许用区域存储电路和许用区域计算电路,所述许用区域计算电路将所述GPS模块测得的当前实际位置信息和所述许用区域存储电路中预存的限定区域位置信息进行比较,判断所述高压恒流发爆器是否处于所述限定区域之内。
[0020] 所述位置信息可以是地理坐标或经纬度的信息。
[0021] 上述任一一种所述的高压恒流发爆器,优选地,还包括防爆箱和设于所述防爆箱中的内胆,以及用于感知所述内胆被非法开启的传感器和当所述传感器感测到所述内胆被非法开启时烧毁所述内胆中关键的电器元件并销毁全部内部控制程序的自毁电路。
[0022] 所述内胆可以为钢制内胆,所述高压恒流电源、高压电子开关、CPU电路、传感器和自毁电路可以设于所述钢制内胆中。
[0023] 本发明的有益效果是:
[0024] 本发明采用多种技术实现对起爆操作的管理控制,包括采用内置起爆密码的专用发爆器起爆雷管,使得即使从非法渠道获得雷管,如果不知道起爆密码也不能使用,使得雷管产品的使用始终处于受控状态,增强了雷管在流通领域的安全性和可靠性;
[0025] 并且,本发明采用了双钥匙控制和限定区域许用的设置,既能够对起爆操作进行严格的管理控制,保证起爆操作符合安全规定,又能够保证起爆操作位于设定的安全区域内,有效提高了起爆操作的安全性;
[0026] 本发明还设置了自毁电路,避免了发爆器被非法解剖的风险,有利于发爆器的使用和管理,提高了发爆器的使用安全性;
[0027] 另外,发明还设置了自动存储起爆数据的自动存储电路,将起爆数据留存,便于日后的责任追溯、分析、研究,有利于对发爆器的故障分析、升级改造。

附图说明

[0028] 图1是本发明的一个实施例的电路结构示意图;
[0029] 图2是本发明的一个实施例的机械结构示意图;
[0030] 图3是本发明的一个实施例的钥匙开关档位示意图。

具体实施方式

[0031] 为了更好地解释本发明,以便于理解,下面结合附图通过具体实施方式对本发明作详细描述。
[0032] 参见图1至图3,本发明涉及一种用于工业电子雷管串联网络的高压恒流发爆器,包括高压恒流电源3、高压电子开关4和CPU电路5。
[0033] 所述高压恒流电源可以将来自低压直流电源的输出转换为高压和恒定的充电电流向工业电子雷管串联网络输出,并与所述工业电子雷管串联网络形成高压恒流输出回路,其输入端可以连接所述低压直流电源的输出端,输出端连接所述工业电子雷管串联网络,并构成所述发爆器的串联网络接线端,以为所述串联网络提供高压恒流输出。本发明采用电流方式驱动,克服了现有技术的串联网络由于连线电阻导致的电压损失对起爆造成的不利影响,尤其是当串联的雷管数量较多时压降的影响更为明显,而采用电流方式驱动的本发明的发爆器,即使串联网络中的连线长度长达数公里,对于其中的雷管的起爆也不受连线电阻的影响,极大的提高了起爆操作的安全性和可靠性,同时还提高了发爆器的起爆能力(即网络中串联的雷管数量),并且,由于起爆的安全性和可靠性不受串联网络中的连线电阻的影响,使得串联网络中的连线可以无需采用小电阻的优质导线,甚至可以采用廉价的铁芯脚线,极大降低了成本。
[0034] 通常,所述高压恒流电源可以提供20~25mA的恒定电流,3KV左右电压。为了保证安全,通常所述高压恒流输出需使用耐压在5KV以上的高压导线进行传输,尤其是高压恒流电源的高压输出端HV经高压电子开关等至发爆器的串联网络接线端之间的导线。
[0035] 所述高压电子开关可以串联在所述高压恒流输出回路中,用于控制所述高压恒流输出回路的接通和关断。所述高压电子开关可以保证所述高压恒流输出回路的接通和断开转换的时间小于0.1毫秒,提高了起爆序列传输的准确性。
[0036] 所述CPU电路可以连接于所述高压恒流电源和高压电子开关的控制端,用于向所述高压恒流电源输出控制其工作/停止的充电电流开关控制信号和向所述高压电子开关输出控制其接通/关断的起爆序列脉冲控制信号。
[0037] 所述CPU电路可以向所述高压恒流电源输出充电电流开关控制信号,用于控制所述高压恒流电源的高压恒流输出的开启/关断,以控制所述高压恒流电源向所述串联网络输出恒定的充电电流,以便为串联网络中的雷管充电,雷管中的蓄能装置完成充电后,可以作为维持雷管的电子延期体在段延期期间的工作能源,并作为最终引爆雷管中药头的起爆电流的来源。
[0038] 所述CPU电路还可以向所述高压电子开关输出起爆序列脉冲控制信号,以通过控制所述高压电子开关的接通/关断来控制所述高压恒流电源,所述高压恒流电源在其控制下向所述串联网络输出通/断相间的脉冲电流。
[0039] 所述脉冲电流中可以包括起爆序列。
[0040] 所述起爆序列可以是由一组起爆密码(可以为六位以上十进制密码)经脉宽调制形成的一串通/断相间的脉冲,每个脉冲代表一个十进制密码位,每个脉冲的宽度(即电流持续时间)可以代表一个十进制密码位的值。
[0041] 所述起爆密码可以预先存储或设置于所述CPU电路中,由所述CPU电路生成相应的起爆序列脉冲控制信号,并通过对高压电子开关的控制由所述高压恒流电路采用脉冲电流的方式输出至串联网络,用于对所述串联网络中的每只雷管进行密码验证。
[0042] 所述雷管只有在接收到有效的起爆序列之后(即起爆密码验证成功),才能启动延期起爆功能。
[0043] 通常,每台发爆器仅对单一用户设置一套特定密码。只有当与发爆器相连的串联网络中的所有雷管具有完全相同的起爆密码,且通过密码验证时,串联网络中的雷管才能被该发爆器引爆,任何一发雷管与发爆器的密码不一致时都不能被引爆,有效提高了雷管的使用安全性和社会安全性。
[0044] 所述脉冲电流中还可以包括延期时间基准,作为所述串联网络中的各个雷管共同的延期时间起点。当串联网络中包括多个雷管时,为了保证所有雷管延期的开始时间一致,通常要求每只雷管的延期时间基准都相同,以避免串联网络的延期、起爆杂乱无章,甚至导致部分雷管不能被引爆,因此该延期时间基准通常应由发爆器统一发出。
[0045] 例如,可以将所述起爆序列的最后一个脉冲结束的瞬间定义为所述延期时间基准,即所述工业电子雷管串联网络上每只电子雷管的共同的延期时间起点,也就是最后一次断电的瞬间,所述串联网络中的所有雷管均从该时间点开始按照各自的段别同时开始延期。
[0046] 为了提高安全性,方便使用,所述发爆器优选为还包括点火开关,所述点火开关连接于所述高压恒流电源和低压直流电源之间,用于控制所述高压恒流电源和低压直流电源之间的通断状态。
[0047] 所述点火开关可以包括两个或多个顺序串联并彼此独立控制的钥匙开关1。
[0048] 例如,可以为两个顺序串联的钥匙开关,只有当两个钥匙开关都接通后才允许发爆器正常运行。在实际操作中,两个钥匙开关所对应的钥匙可以分别由操作员和检验员各自携带,有效避免了对发爆器的非法操作,提高了发爆器操作的安全性。
[0049] 通常,当一次需要起爆的雷管数量较多时(即一个串联网络中串联的雷管数量较多时),单台发爆器的起爆能力有可能达不到需要的要求,为了保证本发明的发爆器能够对雷管数量超过单台发爆器的起爆能力的串联网络进行起爆操作,所述CPU电路还可以包括用于向其他发爆器发送联动起爆命令或接收来自其他发爆器的联动起爆命令的通讯电路,用于所述高压恒流发爆器与外界通信连接,通过该通讯电路,发爆器之间可进行一对一、一对多的通信,从而实现联动。
[0050] 通常,采用联动起爆的方式时,最大起爆能力可以达到10000发以上,这相对于实际应用而言几乎是无限的,充分保证了所述发爆器可以适用于各种数量级别的串联网络的起爆。
[0051] 优选地,所述联动起爆命令中包含用以保证联动的所有发爆器具有共同的时间基准的时间同步信息,例如可以采用序列编号作为时间同步信息的形式来实现。
[0052] 当使用多台发爆器进行联动起爆时,每台发爆器各自连接一个不超过其额定起爆发数的串联网络,各个发爆器之间通过联动接线柱15连接在一起,但只允许其中任意一台作为主发爆器,其余均为从发爆器。通过操作主发爆器来间接控制从发爆器以实现从发爆器对其串联网络的起爆控制。例如,可以通过控制主发爆器向所述从发爆器发送联动起爆命令,从发爆器接收到来自主发爆器的联动起爆命令后,与主发爆器同时向各自的串联网络输出充电电流,然后发出起爆序列来起爆雷管。
[0053] 其中,联动起爆命令中包含了时间同步信息,该时间同步信息中包括所有从发爆器的延期时间基准,由此可以保证不在同一串联网络中的各个雷管具有相同的延期时间基准。
[0054] 为了对所述串联网络进行起爆前的通断检查,检查串联网络是否连接完好,是否符合起爆要求,以提高起爆的可靠性和安全性,所述CPU电路还可以包括检测电路和切换电路:
[0055] 所述检测电路设有用于与所述串联网络连接构成检测回路的正负极端口,并通过检测该检测回路的通断来检测所述串联网络的网络连接是否完好。
[0056] 所述发爆器可以通过检测电路向串联网络输出远不足以引爆雷管的微弱的恒定电流,并检测该电流是否形成回路,以检查串联网络的通断。
[0057] 例如可以为20μA的恒定电流,如果网络连接完好,该电流即可以形成回路,所述检测电路检测到回路电流,即可认为网络连接完好,如果检测不到该回路电流,则认为网络故障,可以给出相应的故障指示,有效提高了后续起爆操作的安全性和可靠性。
[0058] 另外,检测电路检测到该回路电流的同时,也可以测量到串联网络的总电阻值,还可以根据该总电阻值和单只雷管的电阻值计算出串联网络中雷管的数量,以此可以判断发爆器的起爆能力是否与该串联网络匹配,是否能安全、可靠地起爆该串联网络中的所有雷管,还可以在串联网络组网完毕后检查其中的雷管总数与设计要求或实际要求是否相符,提高了起爆操作的安全性和可靠性。
[0059] 所述切换电路的输出端连接一高压继电器7,并通过控制所述高压继电器来实现所述串联网络在构成所述高压恒流输出回路和构成所述检测回路之间的转换。简化了检测操作和起爆操作间的切换,提高了发爆器的可用性,且高压继电器的设置还提高了切换过程中的安全性。
[0060] 为了便于对雷管的监管,并在发生起爆故障时便于对故障进行分析处理,所述CPU电路还可以包括用于记录并存储起爆数据的自动存储电路,以便对各种起爆数据进行记录和存储,以便在必要时进行责任追溯、对相关数据进行分析,提高发爆器自身的安全性和起爆操作的安全性和可靠性。
[0061] 所述起爆数据通常包括起爆时间、地点、操作员身份认证码。
[0062] 为了保证对发爆器的各种操作均处于安全区域内,避免发生危险或被非法使用,所述发爆器还可以包括用于限定所述发爆器在指定区域内进行操作的许用区域限定电路,只有当所述发爆器位于设定的许用区域内时才允许进行操作,极大地提高了发爆器的安全性。
[0063] 所述许用区域限定电路可以与所述CPU电路通信连接或电连接,其可以包括GPS或其它卫星定位系统模块、许用区域存储电路和许用区域计算电路,所述许用区域计算电路可以根据所述GPS实时测得的实时位置信息和所述许用区域存储电路中存储的预设位置信息判断所述高压恒流发爆器是否处于预设的区域之内。
[0064] 所述实时/预设位置信息可以是地理坐标或经纬度。
[0065] 所述许用区域可以为任意给定的多边形形状的地理区域。
[0066] 所述许用区域存储电路和许用区域计算电路均可以设于所述CPU电路内,也可以独立设置。
[0067] 为了便于携带和操作,并提高发爆器的使用安全性,所述发爆器还可以包括防爆箱10和设于其中的内胆13,所述内胆可以为封闭的金属壳体,所述高压恒流电源、高压电子开关、CPU电路、低压直流电源和高压继电器均可以设于所述内胆中,以实现对各部件的保护。
[0068] 为了更进一步地提高发爆器的使用安全性,尤其是为了防止对发爆器的非法解剖,所述发爆器还可以包括用于感知所述内胆被非法开启的非法开启监测电路和当所述非法开启监测电路感测到所述内胆被非法开启时烧毁所述内胆中关键的电器元件并销毁全部内部控制程序的自毁电路。
[0069] 为了防止自毁功能被暴力破坏,优选为所述非法开启监测电路和所述自毁电路均设于所述内胆中,通常可以设于所述CPU电路中。
[0070] 所述非法开启监测电路中可以设有传感器(例如可以是感应开关14)。当内胆被非法打开时,所述CPU电路上的非法开启监测电路检测到非法开启信号,并启动自毁电路,所述自毁电路利用电池组的能量将内胆中关键的电器元件烧毁,并将内部控制程序全部销毁,尤其是CPU电路中的关键部件和程序,以防止发爆器被非法拆解,提高发爆器的安全性。例如所述CPU电路可以自动判断其电源来自于钥匙开关2还是来自于感应开关14,一旦检测到电源来自感应开关14则立即启动自毁功能。
[0071] 所述发爆器还可以包括与所述CPU电路电连接的键盘8和显示器9以及构成所述高压恒流发爆器的输出端(即正负极)的接线端子12,所述键盘和显示器设于钢制内胆的上盖11的外部,所述接线端子和钥匙开关的接线端设于所述钢制内胆的内部,操作端穿过所述上盖设于所述钢制内胆的外部。所述键盘可以为薄膜键盘。
[0072] 在本发明的一个实施例中,所述高压恒流电源的高压输出端HV连接所述高压恒流发爆器的正极输出端,所述高压恒流电源的低压输入端+25V(引脚1)和接地端GND(引脚2)分别连接所述低压直流电源的正负极,所述高压恒流电源的Control端(引脚5)连接所述CPU电路的HVSWITCH端,所述高压恒流电源可以由其Control端接收0~5VDC逻辑电平输入,并根据该逻辑电平的高低开始或停止工作,当逻辑电平为高电平时所述高压恒流电源开始工作,向所述串联网络输出20~25mA电流,当为低电平时,所述高压恒流电源停止工作。
[0073] 所述高压电子开关串联在高压恒流输出回路中,在控制信号作用下,控制所述高压恒流输出的接通和关断,形成起爆序列。其原理上等效于一只N沟道增强型场效应管,当栅源电压高于开启电压时,漏源接通,低于开启电压时,漏源截止。具体连接方式可以为:其VDD端连接所述低压直流电源的正极,源极S端连接所述低压直流电源的负极,栅极G端为其控制信号输入端,连接所述CPU电路的PULSE端,控制所述高压电子开关的导通与关断。
[0074] 所述CPU电路可以直接向所述高压恒流电源输出充电电流开关控制信号,将充电电流开关控制信号送入所述高压恒流电源的Control端控制所述高压恒流是否向所述串联网络输出充电电流,所述CPU电路还可以向所述高压电子开关输出起爆序列脉冲控制信号,该控制信号可以控制所述高压电子开关的导通时间和通断频率,以将所述高压恒流电源的恒流输出转换成代表起爆序列的脉冲电流向所述串联网络输出。
[0075] 所述低压直流电源可以为电池组6,优选为可充电的电池组,例如,可以是6个可充电的锂电池串联成的电池组,所述发爆器的外部可以设有用于为该电池组充电的充电插孔。
[0076] 该电池组可以为所述高压恒流电源提供低压的电输入,该低压的电输入经所述高压恒流电源内部升压、恒流后形成所述的高压恒流输出。该电池组还可以同时为所述CPU电路和高压电子开关供电,为其提供维持正常运行的工作用电。
[0077] 该电池组的正极可以通过彼此串联的两个所述钥匙开关与所述高压恒流电源的低压输入端、所述高压电子开关的VDD端和所述CPU电路的CPU电源的正极输入端相连,以实现对该三条供电线路的控制,只有当所述钥匙开关打开时,该三条供电线路才能够工作,当开关处于断开状态时,该三条供电线路均不能工作,保证了发爆器及起爆操作的安全性。
[0078] 所述钥匙开关的具体设置方式可以为:
[0079] 所述钥匙开关的接线端可以设有四个引脚(1、2、3、4),操作端可以设有四个档位(关机、主发、起爆、从发)。
[0080] 关机档(引脚2-3接通)是发爆器的初始档位(即插入和拔出钥匙的位置),这时发爆器的电源被切断;旋转至主发档(引脚1-2-3接通)或从发档(引脚1-3接通)时,电源接通,但高压恒流电源不工作,发爆器处于准备起爆状态;多台起爆器联动起爆时,只允许其中任意一台处于主发档,即作为主发爆器;主发爆器的钥匙开关从主发档旋转至起爆档(1-2-4接通)时,主发爆器的高压恒流电源开始工作,向与其连接的电子雷管串联网络输出恒定的充电电流;同时通过联动接线柱15向与其连接的从发爆器输出起爆命令。充电结束后向串联网络输出起爆序列,进行密码验证;旋转至从发档(引脚1-3接通)时,发爆器处于被动起爆状态(用于多台发爆器构成多个串联起爆网络的联动起爆)。
[0081] 单台发爆器起爆时的主要流程为:
[0082] 用钥匙开关打开电源,即将钥匙开关转至主发档,引脚1-2-3接通,发爆器处于单台主动起爆状态,再转至起爆档,引脚1-2-4接通,发爆器内的蜂鸣器鸣响,待蜂鸣器停止鸣响后松开钥匙,钥匙自动回复至主发档,同时,发爆器向串联网络输出充电电流,15秒钟后输出起爆序列,完成起爆。
[0083] 多台发爆器联动起爆时的主要流程为:
[0084] 多台发爆器各自连接自己的串联网络。选择任意一台发爆器为主发爆器,其钥匙旋钮置于主发档,引脚1-2-3接通;其它发爆器均为从发爆器,钥匙旋钮均置于从发档,引脚1-3接通。用两根导线将所有发爆器的联动接线柱连接在一起(注意区分正负极)。主发爆器的钥匙转至起爆档,引脚1-2-4接通,主发爆器内的蜂鸣器鸣响,待蜂鸣器停止鸣响后松开钥匙,钥匙自动回复至主发档,主发爆器向自己的串联网络输出充电电流的同时,通过联动接线柱15向其它从发爆器输出起爆命令;从发爆器接收到来自主发爆器的联动起爆命令后,也向自己的串联网络输出充电电流。15秒钟后各个串联网络充电完成,各个发爆器随即向各自的串联网络同时发出起爆序列,完成联动起爆。
[0085] 发爆器的起爆能力取决于串联网络上所有雷管的压降总和,或者说取决于为保证引爆雷管的点火药头所需的贮能电容的充电电压总和。为使贮能电容的电压达到足以引爆点火药头的水平,发爆器向串联网络输出充电电流的时间应根据实验测定值调整,并留有足够的时间余量。
[0086] 本发明的发爆器通过五项技术措施保证对起爆过程进行管理控制,确保雷管不被非法使用,保证了雷管产品的使用始终处于受控状态,增强了雷管流通领域的安全性和可靠性,并起到了有效减少涉爆犯罪的作用。