CN108507420A - 一种烟花燃放系统及其点火时间无滞后控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟花燃放系统及其点火时间无滞后控制方法，包括烟花燃放系统的构建和无滞后点火时间的设置。烟花燃放系统包括燃放控制装置、自动点火装置、烟花，燃放控制装置通过有线或者无线通信方式控制自动点火装置进行作业，自动点火装置连接烟花。烟花燃放系统无滞后点火时间的设置包括，获取燃放控制装置与多个自动点火装置之间的通信延时，根据所述通信延时以及燃放策略计算并设置每个自动点火装置的无滞后点火时间。其中，通信延时采用测定通信方法获得，减少了自动点火装置的硬件配置。本发明消除了烟花燃放系统中的通信延时的影响，达到准确点火起爆的效果。

Description

一种烟花燃放系统及其点火时间无滞后控制方法

技术领域

本发明涉及烟花燃放控制技术领域，特别涉及一种烟花燃放系统及其点火时间无滞后控制方法。

背景技术

当前，烟花燃放的市场需求越来越大，且追求更新、更高的表现形式-艺术燃放。就要求能把燃放的时间精度控制在10ms以内，而且对燃放动作准确性、可靠性、经济性、操作简单等要求越来越高，在燃放效果方面要求每一发烟花在起爆、燃烧时间上必须完全达到创意设计要求，否则就无法呈现三维效果。

烟花燃放系统由可编程的燃放控制装置和自动点火装置组成，在该系统中，控制与被控装置之间的通信可以由有线连接或者无线连接实现。对于中型或大型的烟花表演，当燃放控制装置在较远处指挥烟花燃放时，长距离的通信无法避免，通信介质会受到温度、湿度以及压力等外部环境因素的影响，导致从燃放控制装置发出的同一指令无法在预定的时刻到达各个自动点火装置，即产生了所谓的烟花燃放系统的通信延时。

传统烟花燃放系统的通信延时常常被忽略。但是燃放系统通信延时可以导致烟花呈现的效果与预期产生误差，所以需要消除系统通信延时，以实现现场的每一发烟花在点火和起爆时间上完全达到组合烟花或音乐烟花等设计创意的要求。烟花燃放系统的通信延时可以因环境的变化而不同，因此，每次进行烟花燃放时都需要采取有效的措施消除通信延的不利影响，从而实现烟花准确燃放。

发明内容

本发明的目的是消除烟花燃放系统中的通信延时影响，以达到准确点火起爆的效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种烟花燃放系统，包括燃放控制装置、自动点火装置、烟花；其中，燃放控制装置通过有线或者无线通信方式控制自动点火装置进行作业；自动点火装置连接烟花；所述燃放控制装置连接多个自动点火装置；所述自动点火装置连接多个烟花；获取燃放控制装置与多个自动点火装置之间的通信延时，根据所述通信延时以及燃放策略计算并设置每个自动点火装置的点火时间；所述燃放控制装置向自动点火装置发送点火命令前，发送预点火命令检测自动点火装置的状态；所述自动点火装置接收到来自燃放控制装置的点火命令后，计时器开始计时，计时到设置的点火时间时，点火模块进行点火操作。

所述燃放控制装置包括按键模块、显示模块、电源模块、无线模块、通信模块、主板；其中，按键模块连接主板，用于接受操作者以按键形式的输入；显示模块连接主板，用于显示烟花燃放系统的各种状态；电源模块连接主板，用于为整个燃放控制装置提供电能；无线模块连接主板，与自动点火装置进行无线通信；通信模块连接主板，与自动点火装置进行有线通信；主板连接按键模块、显示模块、电源模块、无线模块、通信模块，用于接收和处理各种信息，实现燃放控制装置的总体控制。

所述自动点火装置包括告警模块、无线模块、电源模块、点火模块、通信模块、计时模块、主板；其中，告警模块连接主板，用于发出声音，提醒周围的人们有危险；无线模块连接主板，与燃放控制装置进行无线通信；电源模块连接主板，为整个自动点火装置提供电能；点火模块连接主板，外接烟花引线，进行点火；通信模块连接主板，与燃放控制装置进行有线通信；计时模块连接主板，用于点火计时；主板连接告警模块、无线模块、电源模块、点火模块、通信模块、计时模块，用于接受指令、存储数据、检测状态，实现自动点火装置的总体控制。

本发明还提供一种烟花燃放系统点火时间无滞后控制方法，包括以下步骤：

S11，基于燃放策略和通信延时计算自动点火装置的无滞后点火时间；

S12，设置自动点火装置的无滞后点火时间；

S13，将预备点火指令发送给自动点火装置，确定自动点火装置的工作状态；

S14，将点火指令发送给自动点火装置；

S15，自动点火装置开始计时，计时到设定时间时开始点火。

其中，S11步骤，包括以下子步骤：

S111，发送测试信号；

S112，信号回复；

S113，确定信号传输时间；

S114，计算延时；

S115，输入预定点火时间；

S116，计算无滞后点火时间。

更具体地，记录所述燃放控制装置向各个自动点火装置发送测试信号到接收到各个自动点火装置的回复信号所需的时间为t₁，t₂，…，t_n；

计算出所述燃放控制装置到各个自动点火装置之间的通信延时为

若根据燃放策略各个烟花的预定点火时间为D₁＝(D₁₁，D₁₂，…，D_1m)，D₂＝(D₂₁，D₂₂，…，D_2m)，…，D_n＝(D_n1，D_n2，…，D_nm)，将每个烟花的预定点火时间设为D_ij，其中i＝(1，2，…，n)，j＝(1，2，…，m)，n为烟花燃放系统中自动点火装置的总数，m为每个自动点火装置连接烟花的总数，则各个自动点火装置的点火时间为其中预定点火时间中的最小值大于通信延时中的最大值。

由上述技术方案可知，本发明所述烟花燃放系统及其点火时间无滞后控制的方法，消除了烟花燃放系统因通信延时导致的点火误差，进而使得烟花燃放满足艺术设计的要求；点火时间无滞后控制方法中的通信延时采用测定通信方法获得，减少了自动点火装置的硬件配置。

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为本发明所述烟花燃放系统的框架图。

图2为本发明所述燃放控制装置的构成示意图。

图3为本发明所述自动点火装置的构成示意图。

图4为本发明所述烟花燃放系统点火时间无滞后控制方法的流程图。

图5为本发明所述烟花燃放系统无滞后点火时间获取的流程图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明所述烟花燃放系统的框架图。

所述的烟花燃放系统包括燃放控制装置1与多个自动点火装置3，通过有线或者无线连接2完成信息传递，自动点火装置3连接烟花4。自动点火装置3与燃放控制装置1之间存在不同的通信介质，导致的后果就是从燃放控制装置1发出的同一指令可能在不同时间到达不同的自动点火装置3，这就是烟花燃放系统的通信延时，通常这个延时可以精确到ms或者us。

自动点火装置3可以通过引线连接多个烟花4，一般包括2-16个独立的点火通道，这样就避免了资源的浪费；连接在同一个自动点火装置3上的烟花的起爆时间可以是不同的，但他们的通信延时时间是一样的。

如图2所示，为本发明所述燃放控制装置的构成示意图。

所述燃放控制装置1包括：

按键模块101，连接主板106，用于接受操作者以按键形式的输入，这些输入信息包括各种指令以及设置的时间参数等。

显示模块102，连接主板106，用于显示烟花燃放系统的各种状态，包括通信的状态，以及按键的输入和燃放控制装置的状态、自动点火装置的状态。

电源模块103，连接主板106，为整个燃放控制装置提供电能，对电源进行保护，保证其他模块工作在正常的电压。

无线模块104，连接主板106，与自动点火装置进行无线通信。

通信模块105，连接主板106，与自动点火装置进行有线通信。

主板106，其他模块可以安装在主板106上，主板106具有微处理器，能够接收和处理整个系统的信息，实现总体控制。

如图3所示，为本发明所述自动点火装置的构成示意图。

所述自动点火装置3包括：

告警模块301，连接主板307，进行预点火操作时，发出声音，提醒周围的人们有危险。

无线模块302，连接主板307，与燃放控制装置进行无线通信。

电源模块303，连接主板307，为整个自动点火装置提供电能，对电源进行保护，保证其他模块工作在正常的电压；

点火模块304，连接主板307，与烟花引线连接，计时到设定的点火时间时，进行点火操作。

通信模块305，连接主板307，与燃放控制装置进行有线通信。

计时模块306，连接主板307，接收到点火命令后开始计时，计时到设定的点火时间即触发点火装置点火，计时器的个数与点火通道的个数相对应，一般为2-16个。

主板307，其他模块可以安装在主板307上面，主板307包括单片机，用于接受指令、存储数据、检测状态，实现自动点火装置的总体控制。

为了对烟花燃放系统中的点火时间进行精确的控制，本发明提供了一种烟花燃放系统点火时间无滞后控制方法，用于具有远程燃放控制装置和多个自动点火装置构成的烟花燃放系统，所述燃放控制装置与自动点火装置组成了一个局域的信息传递网络。

如图4所示，为本发明所述烟花燃放系统点火时间无滞后控制方法的流程图，包括以下步骤：

S11，基于燃放策略和通信延时计算自动点火装置的无滞后点火时间；

S12，设置自动点火装置的无滞后点火时间；

S13，将预备点火指令发送给自动点火装置，确定自动点火装置的工作状态；

S14，将点火指令发送给自动点火装置；

S15，自动点火装置开始计时，计时到设定时间时开始点火。

其中，步骤S13，即燃放控制装置将预备点火指令发送给自动点火装置，自动点火装置接收到指令后进行自检测，确定自动点火装置状态是否正常，然后将状态信息反馈给燃放控制装置。

燃放控制装置接收到自动点火装置反馈的状态信息后，判断是否可以发送点火指令，如果收到的是肯定的信号，表明自动点火装置一切正常，则执行步骤S14，将点火指令发送给自动点火装置；反之，如果收到的是否定的信号，则需要人工检查自动点火装置，不会发送点火指令。

步骤S13叫做预点火，预点火操作进行的同时，告警模块发出告警提示，提醒周围人们有危险。

同一自动点火装置可以连接多个烟花，这些烟花可以同时起爆或者不同时起爆；不同的自动点火装置可以同时点火，也可以不同时点火；具体可通过控制各个自动点火装置中设定的点火时间实现。

步骤S11包括以下子步骤，参照图5，为本发明所述烟花燃放系统无滞后点火时间获取的流程图。

S111，发送测试信号；

S112，信号回复；

S113，确定信号传输时间；

S114，计算延时；

S115，输入预定点火时间；

S116，计算无滞后点火时间。

更具体地，记录所述燃放控制装置向各个自动点火装置发送测试信号到接收到各个自动点火装置的信号回复所需的时间为t₁，t₂，…，t_n；

计算出所述燃放控制装置到各个自动点火装置之间的通信延时为

若根据燃放策略各个烟花的预定点火时间为D₁＝(D₁₁，D₁₂，…，D_1m)，D₂＝(D₂₁，D₂₂，…，D_2m)，…，D_n＝(D_n1，D_n2，…，D_nm)，将每个烟花的预定点火时间设为D_ij，其中i＝(1，2，…，n)，j＝(1，2，…，m)，n为烟花燃放系统中自动点火装置的总数，m为每个自动点火装置连接烟花的总数，则各个自动点火装置的点火时间为其中预定点火时间中的最小值大于通信延时中的最大值。

将计算得到的自动点火装置的点火时间发送给各个自动点火装置；单个自动点火装置中连接有不同时刻燃放的多个烟花时，需要对应好各自的点火接口。

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。

Claims (6)

1.一种烟花燃放系统，其特征在于：

所述烟花燃放系统包括燃放控制装置、自动点火装置、烟花；其中，燃放控制装置通过有线或者无线通信方式控制自动点火装置进行作业；自动点火装置连接烟花；

所述燃放控制装置连接多个自动点火装置；所述自动点火装置连接多个烟花；

获取燃放控制装置与多个自动点火装置之间的通信延时，根据所述通信延时以及燃放策略计算并设置每个自动点火装置的点火时间；

所述燃放控制装置向自动点火装置发送点火命令前，发送预点火命令检测自动点火装置的状态；

所述自动点火装置接收到来自燃放控制装置的点火命令后，计时器开始计时，计时到设置的点火时间时，点火模块进行点火操作。

2.根据权利要求1所述的烟花燃放系统，其特征在于：

所述燃放控制装置包括按键模块、显示模块、电源模块、无线模块、通信模块、主板；

其中，按键模块连接主板，用于接受操作者以按键形式的输入；

显示模块连接主板，用于显示烟花燃放系统的各种状态；

电源模块连接主板，用于为整个燃放控制装置提供电能；

无线模块连接主板，与自动点火装置进行无线通信；

通信模块连接主板，与自动点火装置进行有线通信；

主板连接按键模块、显示模块、电源模块、无线模块、通信模块，用于接收和处理各种信息，实现燃放控制装置的总体控制。

3.根据权利要求1所述的烟花燃放系统，其特征在于：

所述自动点火装置包括告警模块、无线模块、电源模块、点火模块、通信模块、计时模块、主板；

其中，告警模块连接主板，用于发出声音，提醒周围的人们有危险；

无线模块连接主板，与燃放控制装置进行无线通信；

电源模块连接主板，为整个自动点火装置提供电能；

点火模块连接主板，外接烟花引线，进行点火；

通信模块连接主板，与燃放控制装置进行有线通信；

计时模块连接主板，用于点火计时；

主板连接告警模块、无线模块、电源模块、点火模块、通信模块、计时模块，用于接受指令、存储数据、检测状态，实现自动点火装置的总体控制。

4.一种烟花燃放系统点火时间无滞后控制方法，其特征在于：

所述烟花燃放系统点火时间无滞后控制方法包括以下步骤：

S11，基于燃放策略和通信延时计算自动点火装置的无滞后点火时间；

S12，设置自动点火装置的无滞后点火时间；

S13，将预备点火指令发送给自动点火装置，确定自动点火装置的工作状态；

S14，将点火指令发送给自动点火装置；

S15，自动点火装置开始计时，计时到设定时间时开始点火。

5.根据权利要求4所述的烟花燃放系统点火时间无滞后控制方法，其特征在于：

S11步骤，包括以下子步骤：

S111，发送测试信号；

S112，信号回复；

S113，确定信号传输时间；

S114，计算延时；

S115，输入预定点火时间；

S116，计算无滞后点火时间。

6.根据权利要求5所述的烟花燃放系统点火时间无滞后控制方法，其特征在于：

记录所述燃放控制装置向各个自动点火装置发送测试信号到接收到各个自动点火装置的回复信号所需的时间为t₁，t₂，…，t_n；

计算出所述燃放控制装置到各个自动点火装置之间的通信延时为

若根据燃放策略各个烟花的预定点火时间为D₁＝(D₁₁，D₁₂，…，D_1m)，D₂＝(D₂₁，D₂₂，…，D_2m)，…，D_n＝(D_n1，D_n2，…，D_nm)，将每个烟花的预定点火时间设为D_ij，其中i＝(1，2，…，n)，j＝(1，2，…，m)，n为烟花燃放系统中自动点火装置的总数，m为每个自动点火装置连接烟花的总数，则各个自动点火装置的点火时间为其中预定点火时间中的最小值大于通信延时中的最大值。