CN106052495B - 远程电子起爆器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程电子起爆器，包括电子起爆器、前端点火模块以及爆破主线，前端点火模块的输出端与导爆管或导爆管雷管相连，前端点火模块内设置有起爆电容。电子起爆器包括电源、控制模块、控制信息输入模块、升压模块和起爆电容电压获取模块。升压模块的输出端与前端点火模块的起爆电容充电端相连，用于给起爆电容充电，起爆电容电压获取模块检测起爆电容电压值并传输至控制模块；前端点火模块包括起爆电容和击发针，起爆电容的电压输出端与击发针相连，通过击发针起爆导爆管或导爆管雷管。本发明的远程电子起爆器将起爆电容放置前端点火模块处，有效减少因爆破主线电阻和长度造成能量损失的影响，提高起爆电容放电能量，增加了爆破的安全性和有效性。

Description

远程电子起爆器

技术领域

本发明涉及远程起爆技术领域，特别是涉及一种可以用于导爆管的远程电子起爆器。

背景技术

随着爆破技术的提升，更加安全、高效的导爆管雷管和电子雷管用量逐年提高和被人广泛运用。目前，高脉冲起爆器均能起爆导爆管、导爆管雷管，若实现远距离起爆，高脉冲起爆器与导爆管、导爆管雷管之间须连接单股绝缘1.0-1.5mm²铜/铝芯平行复导线，才能达到较好的爆破效果；而爆破主线有效距离由高脉冲起爆器起爆能力决定，起爆能力越高，起爆器成本越高；爆破频次多，也会造成爆破主线浪费，增加爆破主线成本，另外，爆破主线长，高脉冲起爆器的能量损失大。要解决以上诸多问题，需开发适用于远距离、廉价爆破主线的新型起爆器。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种远程电子起爆器。解决现有技术中爆破主线长，能量损失大的问题。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种远程电子起爆器，其包括电子起爆器、前端点火模块以及连接两者的爆破主线，所述前端点火模块的输出端与导爆管或导爆管雷管相连，所述前端点火模块内设置有起爆电容；

所述电子起爆器包括电源、控制模块、控制信息输入模块、升压模块和起爆电容电压获取模块，所述电源为其他用电模块供电；所述控制信息输入模块与控制模块相连，用于输入控制信息；所述升压模块的控制端与控制模块的升压控制端相连，所述升压模块的电源端与电源相连，所述升压模块的输出端与前端点火模块的起爆电容充电端相连，用于给起爆电容充电，所述起爆电容电压获取模块与起爆电容相连，所述起爆电容电压获取模块检测起爆电容电压值并传输至控制模块；

所述前端点火模块包括起爆电容和击发针，所述起爆电容分别与升压模块和起爆电容电压获取模块相连，所述起爆电容的电压输出端与击发针相连，通过击发针起爆导爆管或导爆管雷管。

本发明的远程电子起爆器将起爆电容放置前端点火模块处，有效减少因爆破主线电阻和长度造成能量损失的影响，提高起爆电容放电能量，增加了爆破的安全性和有效性。

在本发明的一种优选实施方式中，所述前端点火模块还包括储能电容、控制电路和二级升压电路，所述储能电容充电端与升压模块相连，所述储能电容的电压输出端与二级升压电路相连，所述二级升压电路的输出端与起爆电容的充电端相连，所述控制电路分别与控制模块、二级升压电路和起爆电容相连，接收控制模块的命令，并向二级升压电路和起爆电容输出控制命令。

在本发明的另一种优选实施方式中，所述前端点火模块还包括电阻，所述起爆电容与电阻并联，所述起爆电容与击发针并联。

本发明的前端点火模块具有两种独立的不同的设计，均是将起爆电容放置于前端点火模块处，有效减少因爆破主线电阻和长度造成能量损失的影响，很好地提高起爆电容放电能量，增加了爆破的安全性和有效性。

在本发明的一种优选实施方式中，所述起爆电容电压获取模块为电压检测电路，所述电压检测电路的输入端与起爆电容的电压输出端相连。

在本发明的另一种优选实施方式中，所述起爆电容电压获取模块为分压电路，所述分压电路的输入端与起爆电容的电压输出端相连。

本发明通过设置于电子起爆器内的起爆电容电压获取模块获取起爆电容的电压，两种不同的设计均能够实现起爆电容的电压准确获取，同时提高了设计的多样性。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明远程电子起爆器的系统示意图；

图2是本发明一种优选实施方式中电子起爆器的结构示意图；

图3为本发明一种优选实施方式中前端点火模块结构示意图；

图4是本发明另一种优选实施方式中电子起爆器的结构示意图；

图5为本发明另一种优选实施方式中前端点火模块结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明提供了一种远程电子起爆器，如图1所示，其包括电子起爆器、前端点火模块以及连接两者的爆破主线。其中，前端点火模块的输出端与导爆管或导爆管雷管相连，前端点火模块内设置有起爆电容。在本实施方式中，爆破主线可以为1.0-1.5mm²单股铜、铝芯平行复线或者镀锌铁脚线等其它任意能够满足要求的脚线，爆破主线有效距离大于500m。能实现远距离爆破，且主线价格便宜。

本发明中，如图2和图4所示，电子起爆器包括电源、控制模块、控制信息输入模块、升压模块和起爆电容电压获取模块。其中，电源为其他用电模块供电；控制信息输入模块与控制模块相连，用于输入控制信息(例如升压、起爆等命令)；升压模块的控制端与控制模块的升压控制端相连，升压模块的电源端与电源相连，升压模块的输出端与前端点火模块的起爆电容充电端相连，用于给起爆电容充电，起爆电容电压获取模块与起爆电容相连，起爆电容电压获取模块检测起爆电容电压值并传输至控制模块。

如图2和图4所示，电子起爆器还包括显示模块，显示模块与控制模块相连，起爆电容电压获取模块检测起爆电容电压值并传输至控制模块，控制模块控制显示模块显示起爆电容电压值。显示模块可以是LED数码管或LCD显示屏，用于实时显示起爆电容电压值。电子起爆器还包括指示灯模块，指示灯模块与控制模块相连，用于提示手动起爆，无线起爆，准爆和起爆操作。优选地，指示灯模块为LED指示灯，通过按键选择手动起爆，无线起爆，准爆和起爆操作，LED指示灯用于提示相应功能。

电子起爆器还包括继电器，继电器的输入回路与控制模块的充电控制端相连，继电器输出回路的一端与电源输出端相连，另一端与升压模块的电源输入端相连。

控制信息输入模块为无线控制模块或者按键输入模块。通过按键模块，输入指令，电子起爆器与前端点火模块通信，检测爆破主线连接状态，同时控制点火模块完成起爆。通过输入指令，控制模块使电源导通升压模块(或者控制继电器闭合，使电源导通升压模块)，给前端点火模块的起爆电容充电。通过遥控器可远程控制电子起爆器完成准爆、起爆操作。具体的控制命令规定以及控制命令的输入采用现有技术中已经公开的方法。

在本实施方式中，起爆电容可以为但不限于自愈式电容。

如图3和图5所示，前端点火模块包括起爆电容和击发针，起爆电容分别与升压模块和起爆电容电压获取模块相连，起爆电容的电压输出端与击发针相连，通过击发针起爆导爆管或导爆管雷管。

在本实施方式中，前端点火模块还具有接口电路，接口电路实现数据和信息以及电源的连接，具体可以采用现有技术。

如图3所示，前端点火模块还包括储能电容、控制电路和二级升压电路，储能电容充电端与升压模块相连，储能电容的电压输出端与二级升压电路相连，二级升压电路的输出端与起爆电容的充电端相连，控制电路分别与控制模块、二级升压电路和起爆电容相连，接收控制模块的命令，并向二级升压电路和起爆电容输出控制命令。电子起爆器通过接口电路与前端点火模块通信，按键操作，持续给储能电容充电，控制电路控制储能电容经过二级升压电路给起爆电容充电，起爆电容并联于击发针，通过二级升压电路充电，起爆电容脉冲电压能达到1500V，通过击发针能起爆导爆管或导爆管雷管。通过两级升压过程，保证起爆电容的电压值快速、稳定地达到起爆要求值。

如图5所示，前端点火模块还包括电阻，起爆电容与电阻并联，起爆电容与击发针并联。起爆电容与电阻并联于导线接口，通过升压模块充电，起爆电容脉冲电压能达到1500V，通过击发针能起爆导爆管或者导爆管雷管。在本实施方式中，电阻阻值在兆级以上，可用于释放起爆电容残余电量。

在本实施方式中，起爆电容电压获取模块为电压检测电路，具体可以为任意能够检测起爆电容电压的检测电路，电压检测电路的输入端与起爆电容的电压输出端相连。电压检测电路具体可以为但不限于分压电路，分压电路的输入端与起爆电容的电压输出端相连，分压电路用于采集起爆电容电压值，将电压进行一定比例分压后送入控制器的AD口进行电压采集，具体分压电路的设计可采用现有技术。

在本实施方式中，采用图3所示的前端点火模块，当爆破时，打开电子起爆器，连接爆破主线，电子起爆器和前端点火模块通信，按键操作输入相应指令，通过一级升压电路给储能电容充电，并显示储能电容电压；再通过按键操作，输入相应指令，电子起爆器控制储能电容通过二级升压电路给起爆电容充电，此时击发针两极之间的空气还没击穿，击发针两极之间的电阻无穷大，起爆电容充电，电压升高，当电压上升到1000V到1500V时击发针两极之间的空气将被击穿导通，空气被击穿后导通后击发针两极之间的电阻瞬间降低，此时起爆电容储存的能量通过击发针瞬间释放，放电完后击发针两极之间的电阻恢复到无穷大，并完成起爆；系统通过操作可再次进行电容充电，电压升高，如次往复循环。

本发明的实施方式中公开了几种电子起爆器和几种前端点火模块通信的结构，他们之间可以任意组合实现本发明的有益效果，本发明所列举的实施方式只是举例说明，只要便于解释本发明但不能理解为对本发明的限制。

本发明电子起爆器与前端点火模块通信，检测爆破主线连接状态和控制点火模块完成起爆；起爆器将起爆电容放置前端点火模块处，有效减少因爆破主线电阻和长度造成能量损失的影响，很好地提高起爆电容放电能量，增加了爆破的安全性和有效性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种远程电子起爆器，其特征在于，包括电子起爆器、前端点火模块以及连接两者的爆破主线，所述前端点火模块的输出端与导爆管或导爆管雷管相连，所述前端点火模块内设置有起爆电容；

所述电子起爆器包括电源、控制模块、控制信息输入模块、升压模块和起爆电容电压获取模块，所述电源为其他用电模块供电；所述控制信息输入模块与控制模块相连，用于输入控制信息；所述升压模块的控制端与控制模块的升压控制端相连，所述升压模块的电源端与电源相连，所述升压模块的输出端与前端点火模块的起爆电容的充电端相连，用于给起爆电容充电；所述起爆电容电压获取模块与起爆电容相连，所述起爆电容电压获取模块检测起爆电容电压值并传输至控制模块；

所述前端点火模块还包括击发针，所述起爆电容的电压输出端与击发针相连，通过击发针起爆导爆管或导爆管雷管；

前端点火模块还具有接口电路。

2.根据权利要求1所述的远程电子起爆器，其特征在于，所述前端点火模块还包括储能电容、控制电路和二级升压电路，所述储能电容充电端与升压模块相连，所述储能电容的电压输出端与二级升压电路相连，所述二级升压电路的输出端与起爆电容的充电端相连，所述控制电路分别与控制模块、二级升压电路和起爆电容相连，所述控制电路接收控制模块的命令并向二级升压电路和起爆电容输出控制命令。

3.根据权利要求1所述的远程电子起爆器，其特征在于，所述前端点火模块还包括电阻，所述起爆电容与电阻并联，所述起爆电容与击发针并联。

4.根据权利要求1所述的远程电子起爆器，其特征在于，所述起爆电容电压获取模块为电压检测电路，所述电压检测电路的输入端与起爆电容的电压输出端相连。

5.根据权利要求4所述的远程电子起爆器，其特征在于，所述起爆电容电压获取模块为分压电路，所述分压电路的输入端与起爆电容的电压输出端相连。

6.根据权利要求1所述的远程电子起爆器，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块与控制模块相连，所述起爆电容电压获取模块检测起爆电容电压值并传输至控制模块，控制模块控制显示模块实时显示起爆电容电压值。

7.根据权利要求1所述的远程电子起爆器，其特征在于，所述控制信息输入模块为无线控制模块或者按键输入模块。

8.根据权利要求1所述的远程电子起爆器，其特征在于，还包括继电器，所述继电器的输入回路与控制模块的升压控制端相连，所述继电器输出回路的一端与电源输出端相连，另一端与升压模块的电源输入端相连。

9.根据权利要求1所述的远程电子起爆器，其特征在于，所述爆破主线为1.0-1.5mm²单股铜、铝芯平行复线或者镀锌铁脚线，爆破主线有效距离大于500m。

10.根据权利要求1所述的远程电子起爆器，其特征在于，还包括指示灯模块，所述指示灯模块与控制模块相连，用于提示手动起爆，无线起爆，准爆和起爆操作。