CN108759594B - 一种油气井用电子雷管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种油气井用电子雷管,包括地面控制面板和井下电子雷管;地面控制面板通过单芯电缆与井下电子雷管连接;地面控制面板包括硬件电路及控制模块;硬件电路,用于发送、接收井下电子雷管输出的编码信号,同时提供井下电子雷管起爆所需的电能量;控制模块,用于分析、处理由单芯电缆从井下电子雷管传输上来的信号,并根据不同操作指令发送不同的编码信息用于控制井下电子雷管;井下电子雷管包括控制电路及电雷管;控制电路,用于存储、识别编码,接收到正确编码后向地面控制面板反馈事先存储于内部电路的身份编码,同时为电雷管起爆打开点火通道;电雷管,用于起爆后续点火序列。该雷管安全性高、可靠性高、对复杂射频环境绝对安全。

Description

一种油气井用电子雷管
技术领域
本发明属于油井完井射孔领域,涉及一种油气井用电子雷管。
背景技术
石油作为重要的自然资源,在我国经济社会发展过程中占据着举足轻重的地位。改革开放以来,随着我国经济建设的快速发展,对自然资源特别是石油的依赖日益显现。我国是个石油匮乏的国家,每年一半以上的需求都需要进口,而与此相对应的是,我国的石油仪器研制在全世界范围内也处于比较落后的水平,加大先进石油仪器的研制,提高采油效率,获得更高的产量,是摆在我国石油仪器工作者面前非常迫切的问题。
随着近年来射孔技术及工艺水平的不断提升,尤其是十二五、十三五国家重点扶持项目—页岩气开采的越发热烈,现场无线射频设备被大量广泛使用,传统的油气井用电雷管以无法满足油田现场抗射频环境的施工要求,此时以德国DYNA energetics公司为首的进口电子雷管涌入国内市场并迅速占领国内绝大部分页岩气开采市场。
目前,国内在矿山、岩土及工程爆破中已经具有技术较为成熟的电子雷管,但是未曾出现适用于油田井下使用的耐高温、抗射频、抗杂散电流的高安全性、高可靠性的油气井用电子雷管。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题,提供了一种高安全性、高可靠性、对复杂射频环境绝对安全的油气井用电子雷管,弥补国产器材在该行业内的空白。
本发明是通过以下技术方案来实现:
一种油气井用电子雷管,包括地面控制面板和井下电子雷管;所述的地面控制面板通过单芯电缆与井下电子雷管连接;所述的地面控制面板包括硬件电路及控制模块;所述的硬件电路,用于发送、接收井下电子雷管输出的编码信号,同时提供井下电子雷管起爆所需的电能量,是现场施工的操作载体,提供USB通讯接口满足电脑通信读取数据的基本通信功能;所述的控制模块,用于分析、处理由单芯电缆从井下电子雷管传输上来的信号,并根据不同操作指令发送不同的编码信息用于控制井下电子雷管;
所述的井下电子雷管包括控制电路及电雷管;所述的控制电路,用于存储、识别编码,接收到正确编码后向地面控制面板反馈事先存储于内部电路的独立身份编码,同时为电雷管起爆打开点火通道;所述的电雷管,用于起爆后续点火序列,完成射孔作业。
所述的硬件电路包括电源模块、编码传输模块、编码检测模块及通讯模块;所述的编码传输模块与编码检测模块相连,电源模块与编码传输模块、编码检测模块及通讯模块均相连,所述的电源模块,用于提供地面控制面板正常工作所需电源,并为井下电子雷管提供起爆能量;所述的编码传输模块,用于将编码信号加载到直流电信号中,通过长距离单芯电缆将信号传输至井下电子雷管;所述的编码检测模块,用于通过检测单芯电缆上电流的变化,完成对井下电子雷管反馈至地面信息的读取;所述的通讯模块,用于操作该控制面板及与PC端的连接通讯。
所述的控制电路包括存储模块、电源控制模块及编码处理模块;所述的编码处理模块中设置有存储模块,电源控制模块与存储模块及编码处理模块均相连,所述的存储模块,用于存储每个电子雷管的独立身份编码;所述的电源控制模块,用于提供、维持电子雷管编码处理模块工作稳定电源;所述的编码处理模块,用于分析处理单芯电缆上电流的变化,根据收到的不同编码完成不同信号反馈,最终实现地面控制面板对井下电子雷管的控制。
所述的硬件电路,用于读取电子雷管内部独立编码ID,发送起爆控制指令并提供电源能量,完成电子雷管起爆。
所述的电源控制模块包括七个场效应晶体管;所述的第一场效应晶体管的发射极接地,基极分两路一路经电阻R36接地,一路接电阻R1,集电极分两路,一路经串联的电阻R4和R5接地,一路经电阻R2接电源正极,电阻R6和电阻R7串联后,电阻R6一端接电源,电阻R7一端接地,电阻R8一端接到电阻R6和电阻R7之间,另一端接入第二场效应晶体管的基极,第二场效应晶体管的集电极接VCC,第二场效应晶体管的发射极接入电源正极,第二场效应晶体管的基极还接入第三场效应晶体管的集电极,第三场效应晶体管的发射极分两路,一路接电源正极,一路经电阻R9接入其基极,第三场效应晶体管的基极经电阻R24接入到第四场效应晶体管的集电极,第四场效应晶体管Q4的基极连接电阻R10,第四场效应晶体管的发射极接地,第五场效应晶体管的发射极接地,其基极分两路,一路接电阻R11,一路经电阻R37接地,第五场效应晶体管的集电极接入第七场效应晶体管的集电极,第七场效应晶体管的发射极接地,第七场效应晶体管的基极经电阻R13后分三路,一路经电阻R14接电源正极,一路接LINK,一路经电阻R15接地,第七场效应晶体管的集电极经电阻R23连接到第六场效应晶体管的基极,其基极经电阻R12连接到电源正极,其发射极连接到电源正极,其集电极接电阻R14上,电源的正极和负极之间接有电容。
所述的存储模块为设置在编码处理模块中的存储芯片;编码处理模块包括电压调节器U2、放电电路和单片机U1;电压调节器U2的4管脚与单片机VDD相连,电压调节器U2的4管脚还经电容C2接地,所述的放电电路包括五个场效应晶体管;所述的第八场效应晶体管Q8的发射极分三路,一路接VCC,一路经电阻R22接入其基极,另一路经电阻R28接入第九场效应晶体管Q9的集电极,第八场效应晶体管Q8的基极经电阻R25接入第十场效应晶体管的集电极,第十场效应晶体管的发射极接地,其基极分两路,一路经电阻R26接单片机,一路经电阻R38接地,第八场效应晶体管Q8的集电极经电阻R27接入第九场效应晶体管Q9的发射极,电容C7、C8、C9、C10、C11、C12并联后,一端接入第九场效应晶体管Q9的发射极,一端接地,电阻R20与电容C7并联,第九场效应晶体管Q9的发射极还经电阻R31接入其基极,第九场效应晶体管Q9的基极还经电阻R32连接到第十二场效应晶体管的集电极,第十二场效应晶体管的基极分两路,一路经电阻R33接入单片机,一路经电阻R39接地,第十二场效应晶体管的发射极接地,第十一场效应晶体管的发射极接地,其集电极接负极输出端OUT,第十一场效应晶体管的发射极和集电极之间连接有电阻R30,第十一场效应晶体管的基极分两路,一路经电阻R29接入单片机,一路经电阻R40接入其发射极。
所述的编码检测模块包括单片机、场效应晶体管V1和运算放大器;所述的单片机经电阻R20后连接到场效应晶体管V1的基极,电阻R21一端接入场效应晶体管V1的基极,一端接入场效应晶体管的发射极,场效应晶体管V1的发射极接地,场效应晶体管V1的集电极分两路,一路经两个串联的二极管接电源,一路经V23079_3V接电源,运算放大器的负极输入端连接到其输出端,串联的电阻R27和电阻R28与电容C50并联后一端接5V电压,一端接地,电阻R29一端接入电阻R27和电阻R28之间,一端连接到运算放大器的正极输入端,电容C52一端接地,一端接到运算放大器的正极输入端,电容C51一端接地,一端连接到电阻R29前端。
所述的编码传输模块包括一个运算放大器;电阻R9和电阻R25串联后,电阻R9一端接电源,电阻R25一端接运算放大器的负极输入端,电阻R10和电阻R26串联后,电阻R10一端接输出,电阻R26一端接运算放大器的正极输入端,电容C13一端接入电阻R9和电阻R25之间,另一端接地,电容C14接入电阻R10和电阻R26之间,另一端接地,电阻R11一端接入运算放大器的正极输入端,另一端接入运算放大器的负极输入端,电阻R12和电容C15并联后一端接地,一端连接到运算放大器的正极,运算放大器的负极经并联的电阻R14和电容C10后接运算放大器的输出端,运算放大器的输出端还经电阻R15接地,运算放大器的输出端经电阻R16后分两路,一路经电容C53接地,一路接单片机。
所述的通讯模块为MAX232ESE芯片及其旁路电路。
所述的电源模块包括LM2576-5.0及其旁路电路和LM2576-ADJ及其旁路电路。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明提供的电子雷管,通过地面控制面板发送编码及接收到的反馈编码控制,实现了对井下电子雷管的精确控制。由于井下电子雷管的唯一性编码控制,在复杂射频环境下绝对安全,对于油田现场使用的安全保障有着重要的现实意义。
本发明通过在井下电子雷管中设置编码处理模块,因而只有接收到唯一起爆编码信号时,该模块打开后续电雷管点火起爆通道,为此能够隔离电缆中的杂散电流、静电及射频环境下产生的意外电信号对后续电雷管的意外起爆。
本发明提供的电子雷管,在每发电子雷管内部均有唯一性身份编码,在产品起爆前,须地面控制面板对该身份编码进行读取后,方可执行起爆命令,为公安部门对民爆产品的安监管控提供了有利保障。
附图说明
图1为本发明提供的地面控制面板与井下电子雷管连接示意图;
图2为本发明提供的井下电子雷管结构示意框图;
图3为本发明提供的地面监控仪硬件电路功能结构示意框图;
图4为本发明提供的井下电子雷管控制电路功能结构示意框图;
图5为本发明提供的地面监控仪的井下电子雷管控制电路图;
图6为本发明提供的地面监控仪硬件电路图一;
图7为本发明提供的地面监控仪硬件电路图二。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。
参见图1,所述的一种油气井用电子雷管,包括地面控制面板和井下电子雷管两部分,由单芯电缆将两者连接。所述的地面控制面板是监控井下电子雷管状态并控制电子雷管起爆的专用硬件设备,地面控制面板其内部由硬件电路及控制模块组成;所述的硬件电路,用于发送、接收井下电子雷管输出的独立编码信号,同时提供井下电子雷管起爆所需的电能量,是现场施工的操作载体,提供USB通讯接口满足电脑通信读取数据等基本通信功能。包括电源模块、编码传输模块、编码检测模块及通讯模块。
所述的控制模块,用于分析、处理由单芯电缆从井下电子雷管传输上来的信号,并根据不同操作指令发送不同的编码信息用于控制井下电子雷管。
参见图3,所述的硬件电路包括电源模块、编码传输模块、编码检测模块及通讯模块;所述的编码传输模块与编码检测模块相连,电源模块与编码传输模块、编码检测模块及通讯模块均相连,所述的电源模块,用于提供地面控制面板中编码传输模块、编码检测模块及通讯模块正常工作所需电源,并为井下电子雷管提供起爆能量;所述的编码传输模块,用于将编码信号加载到直流电信号中,通过长距离单芯电缆完成与井下电子雷管信号的双向传输;所述的编码检测模块,通过检测编码传输模块传递的编码信号,完成对井下电子雷管反馈至地面信息的读取;所述的通讯模块,用于将编码检测模块检测后结果传输至控制面板和PC端。或者所述的编码检测模块,通过检测单芯电缆上电流的变化,完成对井下电子雷管反馈至地面信息的读取;所述的通讯模块,用于操作该控制面板及与PC端的连接通讯。
参见图6、图7,所述的编码检测模块包括单片机、场效应晶体管V1和运算放大器;所述的单片机经电阻R20后连接到场效应晶体管V1的基极,电阻R21一端接入场效应晶体管V1的基极,一端接入场效应晶体管的发射极,场效应晶体管V1的发射极接地,场效应晶体管V1的集电极分两路,一路经两个串联的二极管接电源,一路经V23079_3V接电源,运算放大器的负极输入端连接到其输出端,串联的电阻R27和电阻R28与电容C50并联后一端接5V电压,一端接地,电阻R29一端接入电阻R27和电阻R28之间,一端连接到运算放大器的正极输入端,电容C52一端接地,一端接到运算放大器的正极输入端,电容C51一端接地,一端连接到电阻R29前端。
所述的编码传输模块包括一个运算放大器;电阻R9和电阻R25串联后,电阻R9一端接电源,电阻R25一端接运算放大器的负极输入端,电阻R10和电阻R26串联后,电阻R10一端接输出,电阻R26一端接运算放大器的正极输入端,电容C13一端接入电阻R9和电阻R25之间,另一端接地,电容C14接入电阻R10和电阻R26之间,另一端接地,电阻R11一端接入运算放大器的正极输入端,另一端接入运算放大器的负极输入端,电阻R12和电容C15并联后一端接地,一端连接到运算放大器的正极,运算放大器的负极经并联的电阻R14和电容C10后接运算放大器的输出端,运算放大器的输出端还经电阻R15接地,运算放大器的输出端经电阻R16后分两路,一路经电容C53接地,一路接单片机。
所述的通讯模块为MAX232ESE芯片及其旁路电路。
所述的电源模块包括LM2576-5.0及其旁路电路和LM2576-ADJ及其旁路电路。
参见图2,所述的井下电子雷管是井下最终起爆单元,具有耐高温的特性,通过长距离单芯电缆受控于地面控制面板,包括控制电路及电雷管;
参见图4,所述的控制电路,用于存储、识别编码,接收到正确编码后向地面反馈事先存储于内部电路的独立身份编码,同时为电雷管起爆打开点火通道。该电路包括存储模块、电源控制模块及编码处理模块。
所述的电雷管,用于起爆后续点火序列,完成射孔作业。
所述的控制电路包括电源控制模块、存储模块及编码处理模块;所述的编码处理模块中设置有存储模块,电源控制模块与存储模块及编码处理模块均相连,所述的电源控制模块,用于提供、维持后续编码处理模块及存储模块工作稳定电源;所述的存储模块,用于存储每个电子雷管的独立身份编码;所述的编码处理模块,用于分析处理单芯电缆上电流的变化,根据收到的不同编码完成不同信号反馈,最终实现地面控制面板对井下电子雷管的控制。
参见图5,所述的电源控制模块包括七个场效应晶体管;所述的第一场效应晶体管的发射极接地,基极分两路一路经电阻R36接地,一路接电阻R1,集电极分两路,一路经串联的电阻R4和R5接地,一路经电阻R2接电源正极,电阻R6和电阻R7串联后,电阻R6一端接电源,电阻R7一端接地,电阻R8一端接到电阻R6和电阻R7之间,另一端接入第二场效应晶体管的基极,第二场效应晶体管的集电极接VCC,第二场效应晶体管的发射极接入电源正极,第二场效应晶体管的基极还接入第三场效应晶体管的集电极,第三场效应晶体管的发射极分两路,一路接电源正极,一路经电阻R9接入其基极,第三场效应晶体管的基极经电阻R24接入到第四场效应晶体管的集电极,第四场效应晶体管Q4的基极连接电阻R10,第四场效应晶体管的发射极接地,第五场效应晶体管的发射极接地,其基极分两路,一路接电阻R11,一路经电阻R37接地,第五场效应晶体管的集电极接入第七场效应晶体管的集电极,第七场效应晶体管的发射极接地,第七场效应晶体管的基极经电阻R13后分三路,一路经电阻R14接电源正极,一路接LINK,一路经电阻R15接地,第七场效应晶体管的集电极经电阻R23连接到第六场效应晶体管的基极,其基极经电阻R12连接到电源正极,其发射极连接到电源正极,其集电极接电阻R14上,电源的正极和负极之间接有电容。
所述的存储模块为设置在编码处理模块中的存储芯片;编码处理模块包括电压调节器U2、放电电路和单片机U1;电压调节器U2的4管脚与单片机VDD相连,电压调节器U2的4管脚还经电容C2接地,所述的放电电路包括五个场效应晶体管;所述的第八场效应晶体管Q8的发射极分三路,一路接VCC,一路经电阻R22接入其基极,另一路经电阻R28接入第九场效应晶体管Q9的集电极,第八场效应晶体管Q8的基极经电阻R25接入第十场效应晶体管的集电极,第十场效应晶体管的发射极接地,其基极分两路,一路经电阻R26接单片机,一路经电阻R38接地,第八场效应晶体管Q8的集电极经电阻R27接入第九场效应晶体管Q9的发射极,电容C7、C8、C9、C10、C11、C12并联后,一端接入第九场效应晶体管Q9的发射极,一端接地,电阻R20与电容C7并联,第九场效应晶体管Q9的发射极还经电阻R31接入其基极,第九场效应晶体管Q9的基极还经电阻R32连接到第十二场效应晶体管的集电极,第十二场效应晶体管的基极分两路,一路经电阻R33接入单片机,一路经电阻R39接地,第十二场效应晶体管的发射极接地,第十一场效应晶体管的发射极接地,其集电极接负极输出端OUT,第十一场效应晶体管的发射极和集电极之间连接有电阻R30,第十一场效应晶体管的基极分两路,一路经电阻R29接入单片机,一路经电阻R40接入其发射极。
需要说明的是,上述电路的电路图已经在说明书附图中展示出来,对于本领域技术人员来说,最需要的是电路图,其看着电路图就知道每个对应电路的功能和作用,从而解决本专利要解决的技术问题。就算是普通的技术工,看着电路图也可以焊接处相应的电路板,而文字描述仅仅是将电路图中连接关系重复的叙述出来,因此本申请通过电路图来解释相应的电路。
本发明提供的油气井用电子雷管,地面控制面板是监控井下电子雷管状态并控制电子雷管起爆的专用硬件设备,在为井下电子雷管提供工作电源的基础上建立可靠的通信,一方面读取电子雷管内部独立编码ID,另一方面发送起爆控制指令并提供电源能量,完成电子雷管起爆。电子雷管由电子控制模块和雷管组成。电子控制模块接收地面控制面板发出的指令信号,并执行相应的检测及点火等操作,同时对自身状态进行检测,并把存储于存贮器内的独立编码ID发送回地面控制面板。由于该控制模块的设计,使得该雷管具备耐高温、抗射频、抗静电及抗杂散电流的特性,极大提高了电子雷管在油田现场的可靠性及安全性。
本发明提供的电子雷管,通过地面控制面板发送编码及接收到的反馈编码控制,实现了对井下电子雷管的精确控制。由于井下电子雷管的唯一性编码控制,在复杂射频环境下绝对安全,对于油田现场使用的安全保障有着重要的现实意义。
本发明通过在井下电子雷管中设置编码处理模块,因而只有接收到唯一起爆编码信号时,该模块打开后续电雷管点火起爆通道,为此能够隔离电缆中的杂散电流、静电及射频环境下产生的意外电信号对后续电雷管的意外起爆。
本发明提供的电子雷管,在每发电子雷管内部均有唯一性身份编码,在产品起爆前,须地面控制面板对该身份编码进行读取后,方可执行起爆命令,为公安部门对民爆产品的安监管控提供了有利保障。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种油气井用电子雷管,其特征在于,包括地面控制面板和井下电子雷管;所述的地面控制面板通过单芯电缆与井下电子雷管连接;所述的地面控制面板包括硬件电路及控制模块;所述的硬件电路,用于发送、接收井下电子雷管输出的编码信号,同时提供井下电子雷管起爆所需的电能量,是现场施工的操作载体,提供USB通讯接口满足电脑通信读取数据的基本通信功能;所述的控制模块,用于分析、处理由单芯电缆从井下电子雷管传输上来的信号,并根据不同操作指令发送不同的编码信息用于控制井下电子雷管;
所述的井下电子雷管包括控制电路及电雷管;所述的控制电路,用于存储、识别编码,接收到正确编码后向地面控制面板反馈事先存储于内部电路的独立身份编码,同时为电雷管起爆打开点火通道;所述的电雷管,用于起爆后续点火序列,完成射孔作业;
所述的硬件电路包括电源模块、编码传输模块、编码检测模块及通讯模块;所述的编码传输模块与编码检测模块相连,电源模块与编码传输模块、编码检测模块及通讯模块均相连,所述的电源模块,用于提供地面控制面板正常工作所需电源,并为井下电子雷管提供起爆能量;所述的编码传输模块,用于将编码信号加载到直流电信号中,通过长距离单芯电缆将信号传输至井下电子雷管;所述的编码检测模块,用于通过检测单芯电缆上电流的变化,完成对井下电子雷管反馈至地面信息的读取;所述的通讯模块,用于操作该控制面板及与PC端的连接通讯;
所述的控制电路包括存储模块、电源控制模块及编码处理模块;所述的编码处理模块中设置有存储模块,电源控制模块与存储模块及编码处理模块均相连,所述的存储模块,用于存储每个电子雷管的独立身份编码;所述的电源控制模块,用于提供、维持电子雷管编码处理模块工作稳定电源;所述的编码处理模块,用于分析处理单芯电缆上电流的变化,根据收到的不同编码完成不同信号反馈,最终实现地面控制面板对井下电子雷管的控制;
所述的电源控制模块包括七个场效应晶体管;第一场效应晶体管的发射极接地,基极分两路一路经电阻R36接地,一路接电阻R1,集电极分两路,一路经串联的电阻R4和R5接地,一路经电阻R2接电源正极,电阻R6和电阻R7串联后,电阻R6一端接电源,电阻R7一端接地,电阻R8一端接到电阻R6和电阻R7之间,另一端接入第二场效应晶体管的基极,第二场效应晶体管的集电极接VCC,第二场效应晶体管的发射极接入电源正极,第二场效应晶体管的基极还接入第三场效应晶体管的集电极,第三场效应晶体管的发射极分两路,一路接电源正极,一路经电阻R9接入其基极,第三场效应晶体管的基极经电阻R24接入到第四场效应晶体管的集电极,第四场效应晶体管Q4的基极连接电阻R10,第四场效应晶体管的发射极接地,第五场效应晶体管的发射极接地,其基极分两路,一路接电阻R11,一路经电阻R37接地,第五场效应晶体管的集电极接入第七场效应晶体管的集电极,第七场效应晶体管的发射极接地,第七场效应晶体管的基极经电阻R13后分三路,一路经电阻R14接电源正极,一路接LINK,一路经电阻R15接地,第七场效应晶体管的集电极经电阻R23连接到第六场效应晶体管的基极,其基极经电阻R12连接到电源正极,其发射极连接到电源正极,其集电极接电阻R14上,电源的正极和负极之间接有电容;
所述的存储模块为设置在编码处理模块中的存储芯片;编码处理模块包括电压调节器U2、放电电路和单片机U1;电压调节器U2的4管脚与单片机VDD相连,电压调节器U2的4管脚还经电容C2接地,所述的放电电路包括五个场效应晶体管;第八场效应晶体管Q8的发射极分三路,一路接VCC,一路经电阻R22接入其基极,另一路经电阻R28接入第九场效应晶体管Q9的集电极,第八场效应晶体管Q8的基极经电阻R25接入第十场效应晶体管的集电极,第十场效应晶体管的发射极接地,其基极分两路,一路经电阻R26接单片机,一路经电阻R38接地,第八场效应晶体管Q8的集电极经电阻R27接入第九场效应晶体管Q9的发射极,电容C7、C8、C9、C10、C11、C12并联后,一端接入第九场效应晶体管Q9的发射极,一端接地,电阻R20与电容C7并联,第九场效应晶体管Q9的发射极还经电阻R31接入其基极,第九场效应晶体管Q9的基极还经电阻R32连接到第十二场效应晶体管的集电极,第十二场效应晶体管的基极分两路,一路经电阻R33接入单片机,一路经电阻R39接地,第十二场效应晶体管的发射极接地,第十一场效应晶体管的发射极接地,其集电极接负极输出端OUT,第十一场效应晶体管的发射极和集电极之间连接有电阻R30,第十一场效应晶体管的基极分两路,一路经电阻R29接入单片机,一路经电阻R40接入其发射极;
所述的编码检测模块包括单片机、场效应晶体管V1和运算放大器;所述的单片机经电阻R20后连接到场效应晶体管V1的基极,电阻R21一端接入场效应晶体管V1的基极,一端接入场效应晶体管的发射极,场效应晶体管V1的发射极接地,场效应晶体管V1的集电极分两路,一路经两个串联的二极管接电源,一路经V23079_3V接电源,运算放大器的负极输入端连接到其输出端,串联的电阻R27和电阻R28与电容C50并联后一端接5V电压,一端接地,电阻R29一端接入电阻R27和电阻R28之间,一端连接到运算放大器的正极输入端,电容C52一端接地,一端接到运算放大器的正极输入端,电容C51一端接地,一端连接到电阻R29前端;
所述的编码传输模块包括一个运算放大器;电阻R9和电阻R25串联后,电阻R9一端接电源,电阻R25一端接运算放大器的负极输入端,电阻R10和电阻R26串联后,电阻R10一端接输出,电阻R26一端接运算放大器的正极输入端,电容C13一端接入电阻R9和电阻R25之间,另一端接地,电容C14接入电阻R10和电阻R26之间,另一端接地,电阻R11一端接入运算放大器的正极输入端,另一端接入运算放大器的负极输入端,电阻R12和电容C15并联后一端接地,一端连接到运算放大器的正极,运算放大器的负极经并联的电阻R14和电容C10后接运算放大器的输出端,运算放大器的输出端还经电阻R15接地,运算放大器的输出端经电阻R16后分两路,一路经电容C53接地,一路接单片机。
2.根据权利要求1所述的油气井用电子雷管,其特征在于,所述的硬件电路,用于读取电子雷管内部独立编码ID,发送起爆控制指令并提供电源能量,完成电子雷管起爆。
3.根据权利要求1所述的油气井用电子雷管,其特征在于,所述的通讯模块为MAX232ESE芯片及其旁路电路。
4.根据权利要求1所述的油气井用电子雷管,其特征在于,所述的电源模块包括LM2576-5.0及其旁路电路和LM2576-ADJ及其旁路电路。
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CN201218702Y (zh) * 2008-04-28 2009-04-08 北京铱钵隆芯科技有限责任公司 电子雷管控制芯片
RU2662840C2 (ru) * 2013-08-26 2018-07-31 Динаэнергетикс Гмбх Унд Ко. Кг Скважинный перфоратор и детонаторный блок
CN104481469B (zh) * 2014-09-29 2017-08-25 殷婷 基于使用单芯电缆的数码电子雷管的多级点火射孔起爆系统

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