CN108955437A - 一种电子雷管起爆系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电子雷管起爆系统及方法，包括集中适配器、集中控制器、服务器，所述集中适配器通过适配器通信模块与集中控制器无线连接，所述集中控制器与服务器无线连接；所述集中控制器包括控制单元、身份证ID扫描模块、人脸识别摄像头模块、移动数据传输模块、无线通信模块、GPS定位模块；所述控制单元分别与身份证ID扫描模块、人脸识别摄像头模块、移动数据传输模块、无线通信模块、GPS定位模块连接。本发明能够大大保证起爆操作人员的人身安全，同时简化了部分线路，大大降低了线路的安装成本，还可以避免了繁琐线路连接时带来的误操作。

Description

一种电子雷管起爆系统及方法

技术领域

本发明涉及电子雷管技术领域，特别涉及一种电子雷管起爆系统及方法。

背景技术

电子雷管属于火工品，工作性质特殊，电子雷管的起爆系统的安全性和稳定性一直都是业内关注的重点。传统的电子雷管起爆系统中起爆器验证多以密码验证的形式，类型单一，缺乏其他验证方式，整个系统的安全系数较低。

现有的起爆系统多采用有线物理连接的方式，线路复杂，加之电子雷管往往需要在一些复杂地形中作业，增大了现场施工人员的难度，稍有失误则会导致整个爆破作业的失败，如何能在提高安全性可靠性的同时简化起爆系统的线路结构是研究的重点。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种电子雷管起爆系统及方法,其采用无线起爆，并且大大简化了线路结构。

为了实现上述目的，本发明提供一种电子雷管起爆系统，包括集中适配器、集中控制器、服务器，所述集中适配器通过适配器通信模块与集中控制器无线连接，所述集中控制器与服务器无线连接；

所述集中控制器包括控制单元、身份证ID扫描模块、人脸识别摄像头模块、移动数据传输模块、无线通信模块、GPS定位模块；所述控制单元分别与身份证ID扫描模块、人脸识别摄像头模块、移动数据传输模块、无线通信模块、GPS定位模块连接；

所述身份证ID扫描模块用于扫描起爆操作人员的个人身份证ID，并将扫描到的个人身份证ID信息传递给控制单元；

所述人脸识别摄像头模块用于采集起爆操作人员的人脸信息，并将人脸信息传递给控制单元；

所述GPS定位模块用于识别集中控制器的定位信息，并将定位信息传递给控制单元；

所述控制单元将个人身份证ID信息、人脸信息上传给服务器，并将历史记录信息、其定位信息也一并上传；所述控制单元还可以将控制指令传输给集中适配器；

所述服务器用于将个人身份证ID信息、数据库中的身份信息进行匹配，判断该起爆操作人员是否属于起爆人员名单内，并且该起爆操作人员的人脸信息与个人身份证ID信息是否一致，匹配结束后会将验证通过或者验证失败的信息发送到集中控制器中；

所述集中适配器用于控制电子雷管起爆，所述集中适配器包括主控模块、充电电路、适配器通信模块；

所述主控模块用于控制充电电路；

所述充电电路通过母线分别与每个电子雷管连接，用于分别控制每个电子雷管是否起爆；

所述适配器通信模块用于与集中控制器相互通信。

优选的是，所述服务器还用于根据所述集中控制器的定位信息，判断该集中控制器是否处于安全区域，如果是安全区域，则允许集中控制器控制集中适配器；反之，则不允许。

在上述任一方案中优选的是，还包括人机交互界面接口、，所述控制单元通过人机交互界面接口与液晶显示屏、按键连接。

在上述任一方案中优选的是，所述服务器预先录入所有起爆操作人员的相关信息，且还预先设定危险区域和安全区域。

在上述任一方案中优选的是，所述适配器通信模块至少包括3G/4G通信、WIFI通信、蓝牙通信中的一种或多种。

在上述任一方案中优选的是，所述控制单元与身份证ID扫描模块、人脸识别摄像头模块、移动数据传输模块、无线通信模块、人机交互界面接口、GPS定位模块集成于一体。

在上述任一方案中优选的是，所述主控模块与充电电路、适配器通信模块集成于一体。

本发明还提供一种应用于上述的电子雷管起爆系统的方法，包括以下步骤：

预先在服务器中录入所有起爆操作人员的相关信息，并预先设定危险区域和安全区域；

需要进行起爆时，起爆操作人员将个人身份证ID插入到集中控制器中；集中控制器将个人身份证ID和人脸信息上传至服务器后，由服务器将该起爆操作人员的身份证ID信息和人脸信息与预先录入的所有起爆操作人员的相关信息进行匹配；

如果匹配成功，则起爆操作人员利用集中控制器下载起爆方案；根据起爆方案布置母线和电子雷管，并利用母线将电子雷管与集中适配器连接；

电子雷管安装完成后，起爆操作人员离开危险区域，则由服务器判断是否进入安全区域，如果进入安全区域，则起爆操作人员能够通过集中控制器给集中适配器发出起爆指令，引爆电子雷管，反之则不能；

如果匹配不成功，则集中控制器不能工作。

优选的是，所述集中控制器中的身份证ID扫描模块扫描个人身份证ID得到该起爆操作人员的身份证ID信息；同时，人脸识别摄像头模块拍摄该爆操作人员的人脸信息，并将身份证ID信息和人脸信息传输给控制单元；控制单元将该起爆操作人员的身份证ID信息和人脸信息上传至服务器。

在上述任一方案中优选的是，所述集中控制器中的GPS定位模块实时采集定位信息传输给控制单元，再由控制单元传输给服务器，并由服务器判断该所述集中控制器的位置是否为安全区域。

本发明的电子雷管起爆系统及方法具有以下有益效果：

1、本发明在集中适配器中添加适配器通信模块，并利用适配器通信模块使得集中适配器无线接收集中控制器发出的控制指令，这样能够避免起爆操作人员直接去接触集中适配器，能够大大保证起爆操作人员的人身安全，同时简化了部分线路，大大降低了线路的安装成本，还可以避免了繁琐线路连接时带来的误操作。

2、本发明采用身份证ID扫描模块和人脸识别摄像头模块的设计，利用身份证ID扫描模块来识别起爆操作人员的个人身份证ID，利用人脸识别摄像头模块来采集起爆操作人员的人脸信息，能够精准确认起爆操作人员的身份信息，避免冒充。

3、本发明通过GPS定位模块才定位集中控制器的位置，起爆操作人员必须要在预先设定好的安全区域之内才能进行起爆操作，在其他地点的操作一律无效，安全系数大大加强。

4、本发明为了进一步缩小集中控制器的体积，简化线路，控制单元与身份证ID扫描模块、人脸识别摄像头模块、移动数据传输模块、无线通信模块、人机交互界面接口、GPS定位模块集成于一体。

5、本发明采用模块化的结构，将整个电路结构分成多个小的独立、互相作用的模块；一方面可以缩短产品研发与制造周期，增加产品系列，提高产品质量，快速应对市场变化；另一方面，可以减少或消除对环境的不利影响，方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理。

本发明附加的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为本发明的电子雷管起爆系统的结构图；

图2为本发明的方法的流程图。

图中，1、集中控制器；2、集中适配器；3、服务器；11、控制单元；12、身份证ID扫描模块；13、人脸识别摄像头模块；14、移动数据传输模块；15、无线通信模块；16、人机交互界面接口；17、GPS定位模块；21、主控模块；22、充电电路；23、适配器通信模块；

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明提供一种电子雷管起爆系统，参考附图1所示，包括集中适配器2、集中控制器1、服务器3，集中适配器2通过适配器通信模块23与集中控制器1无线连接，集中控制器1与服务器3无线连接；

集中控制器1包括控制单元11、身份证ID扫描模块12、人脸识别摄像头模块13、移动数据传输模块14、无线通信模块15、GPS定位模块17；控制单元11分别与身份证ID扫描模块12、人脸识别摄像头模块13、移动数据传输模块14、无线通信模块15、GPS定位模块17连接；

身份证ID扫描模块12用于扫描起爆操作人员的个人身份证ID，并将扫描到的个人身份证ID信息传递给控制单元11；

人脸识别摄像头模块13用于采集起爆操作人员的人脸信息，并将人脸信息传递给控制单元11；

GPS定位模块17用于识别集中控制器1的定位信息，并将定位信息传递给控制单元11；

控制单元11将个人身份证ID信息、人脸信息上传给服务器3，并将历史记录信息、其定位信息也一并上传；控制单元11还可以将控制指令传输给集中适配器2；

服务器3用于将个人身份证ID信息、数据库中的身份信息进行匹配，判断该起爆操作人员是否属于起爆人员名单内，并且该起爆操作人员的人脸信息与个人身份证ID信息是否一致，匹配结束后会将验证通过或者验证失败的信息发送到集中控制器1中；

集中适配器2用于控制电子雷管起爆，集中适配器2包括主控模块21、充电电路22、适配器通信模块23；

主控模块21用于控制充电电路22；

充电电路22通过母线分别与每个电子雷管连接，用于分别控制每个电子雷管是否起爆；

适配器通信模块23用于与集中控制器1相互通信。

工作时，当需要对电子雷管进行起爆时，起爆操作人员需出示个人身份证ID，并将个人身份证ID插入身份证ID扫描模块12，由身份证ID扫描模块12对个人身份证ID进行扫描，同时人脸识别摄像头模块13采集起爆操作人员的人脸信息，身份证ID扫描模块12和人脸识别摄像头模块13都将采集到的数据传输给控制单元11，由控制单元11将数据上传至服务器3，由服务器3核实该起爆操作人员身份信息后，并将核实信息传递给集中控制器1，如果该起爆操作人员身份核实正确，则起爆操作人员能够通过人机交互界面接口16向控制单元11发出控制指令，再由控制单元11通过无线通信模块15向集中适配器2发出控制指令，集中适配器2接收到控制指令后，通过充电电路22向对应的电子雷管提供电源，则电子雷管引爆。

本发明在集中适配器2中添加适配器通信模块23，并利用适配器通信模块23使得集中适配器2无线接收集中控制器1发出的控制指令，这样能够避免起爆操作人员直接去接触集中适配器2，能够大大保证起爆操作人员的人身安全，同时简化了部分线路，大大降低了线路的安装成本，还可以避免了繁琐线路连接时带来的误操作。

本发明采用身份证ID扫描模块12和人脸识别摄像头模块13的设计，利用身份证ID扫描模块12来识别起爆操作人员的个人身份证ID，利用人脸识别摄像头模块13来采集起爆操作人员的人脸信息，能够精准确认起爆操作人员的身份信息，避免冒充。

服务器3预先录入所有起爆操作人员的相关信息，且还预先设定危险区域和安全区域。

服务器3还用于根据集中控制器1的定位信息，判断该集中控制器1是否处于安全区域，如果是安全区域，则允许集中控制器1控制集中适配器2；反之，则不允许。由此，起爆操作人员必须要在预先设定好的安全区域之内才能进行起爆操作，在其他地点的操作一律无效，安全系数大大加强。

为了便于起爆操作人员操作，还包括人机交互界面接口16，控制单元11通过人机交互界面接口16与液晶显示屏、按键连接。

适配器通信模块23至少包括3G/4G通信、WIFI通信、蓝牙通信中的一种或多种。

为了进一步缩小集中控制器1的体积，便于安装，控制单元11与身份证ID扫描模块12、人脸识别摄像头模块13、移动数据传输模块14、无线通信模块15、人机交互界面接口16、GPS定位模块17集成于一体。

为了进一步缩小集中适配器2的体积，便于安装，主控模块21与充电电路22、适配器通信模块23集成于一体。

本发明在集中适配器中添加适配器通信模块，并利用适配器通信模块使得集中适配器无线接收集中控制器发出的控制指令，这样能够避免起爆操作人员直接去接触集中适配器，能够大大保证起爆操作人员的人身安全，同时简化了部分线路，大大降低了线路的安装成本，还可以避免了繁琐线路连接时带来的误操作。

本发明采用模块化的结构，将整个电路结构分成多个小的独立、互相作用的模块；一方面可以缩短产品研发与制造周期，增加产品系列，提高产品质量，快速应对市场变化；另一方面，可以减少或消除对环境的不利影响，方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理。

本发明还提供一种应用于上述的电子雷管起爆系统的方法，如图2所示，包括以下步骤：

预先在服务器中录入所有起爆操作人员的相关信息，并预先设定危险区域和安全区域；

需要进行起爆时，起爆操作人员将个人身份证ID插入到集中控制器中；集中控制器将个人身份证ID和人脸信息上传至服务器后，由服务器将该起爆操作人员的身份证ID信息和人脸信息与预先录入的所有起爆操作人员的相关信息进行匹配；

具体为，集中控制器中的身份证ID扫描模块扫描个人身份证ID得到该起爆操作人员的身份证ID信息；同时，人脸识别摄像头模块拍摄该爆操作人员的人脸信息，并将身份证ID信息和人脸信息传输给控制单元；控制单元将该起爆操作人员的身份证ID信息和人脸信息上传至服务器进行匹配。

如果匹配成功，则起爆操作人员利用集中控制器下载起爆方案；根据起爆方案布置母线和电子雷管，并利用母线将电子雷管与集中适配器连接；

电子雷管安装完成后，起爆操作人员离开危险区域，则由服务器判断是否进入安全区域，如果进入安全区域，则起爆操作人员能够通过集中控制器给集中适配器发出起爆指令，引爆电子雷管，反之则不能；

具体为，集中控制器中的GPS定位模块实时采集定位信息传输给控制单元，再由控制单元传输给服务器，并由服务器判断该所述集中控制器的位置是否为安全区域。

如果匹配不成功，则集中控制器不能工作。

本发明的应用于上述的电子雷管起爆系统的方法，能够精准确认起爆操作人员的身份信息，避免冒充，还通过GPS定位模块才定位集中控制器的位置，起爆操作人员必须要在预先设定好的安全区域之内才能进行起爆操作，在其他地点的操作一律无效，安全系数大大加强。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (10)

1.一种电子雷管起爆系统，其特征在于，包括集中适配器、集中控制器、服务器，所述集中适配器通过适配器通信模块与集中控制器无线连接，所述集中控制器与服务器无线连接；

所述集中控制器包括控制单元、身份证ID扫描模块、人脸识别摄像头模块、移动数据传输模块、无线通信模块、GPS定位模块；所述控制单元分别与身份证ID扫描模块、人脸识别摄像头模块、移动数据传输模块、无线通信模块、GPS定位模块连接；

所述身份证ID扫描模块用于扫描起爆操作人员的个人身份证ID，并将扫描到的个人身份证ID信息传递给控制单元；

所述人脸识别摄像头模块用于采集起爆操作人员的人脸信息，并将人脸信息传递给控制单元；

所述GPS定位模块用于识别集中控制器的定位信息，并将定位信息传递给控制单元；

所述控制单元将个人身份证ID信息、人脸信息上传给服务器，并将历史记录信息、其定位信息也一并上传；所述控制单元还可以将控制指令传输给集中适配器；

所述服务器用于将个人身份证ID信息、数据库中的身份信息进行匹配，判断该起爆操作人员是否属于起爆人员名单内，并且该起爆操作人员的人脸信息与个人身份证ID信息是否一致，匹配结束后会将验证通过或者验证失败的信息发送到集中控制器中；

所述集中适配器用于控制电子雷管起爆，所述集中适配器包括主控模块、充电电路、适配器通信模块；

所述主控模块用于控制充电电路；

所述充电电路通过母线分别与每个电子雷管连接，用于分别控制每个电子雷管是否起爆；

所述适配器通信模块用于与集中控制器相互通信。

2.如权利要求1所述的电子雷管起爆系统，其特征在于：所述服务器还用于根据所述集中控制器的定位信息，判断该集中控制器是否处于安全区域，如果是安全区域，则允许集中控制器控制集中适配器；反之，则不允许。

3.如权利要求1所述的电子雷管起爆系统，其特征在于：还包括人机交互界面接口、，所述控制单元通过人机交互界面接口与液晶显示屏、按键连接。

4.如权利要求1所述的电子雷管起爆系统，其特征在于：所述服务器预先录入所有起爆操作人员的相关信息，且还预先设定危险区域和安全区域。

5.如权利要求1所述的电子雷管起爆系统，其特征在于：所述适配器通信模块至少包括3G/4G通信、WIFI通信、蓝牙通信中的一种或多种。

6.如权利要求1所述的电子雷管起爆系统，其特征在于：所述控制单元与身份证ID扫描模块、人脸识别摄像头模块、移动数据传输模块、无线通信模块、人机交互界面接口、GPS定位模块集成于一体。

7.如权利要求1所述的电子雷管起爆系统，其特征在于：所述主控模块与充电电路、适配器通信模块集成于一体。

8.一种应用于如权利要求1-7任一项所述的电子雷管起爆系统的方法，其特征在于：包括以下步骤：

预先在服务器中录入所有起爆操作人员的相关信息，并预先设定危险区域和安全区域；

需要进行起爆时，起爆操作人员将个人身份证ID插入到集中控制器中；集中控制器将个人身份证ID和人脸信息上传至服务器后，由服务器将该起爆操作人员的身份证ID信息和人脸信息与预先录入的所有起爆操作人员的相关信息进行匹配；

如果匹配成功，则起爆操作人员利用集中控制器下载起爆方案；根据起爆方案布置母线和电子雷管，并利用母线将电子雷管与集中适配器连接；

电子雷管安装完成后，起爆操作人员离开危险区域，则由服务器判断是否进入安全区域，如果进入安全区域，则起爆操作人员能够通过集中控制器给集中适配器发出起爆指令，引爆电子雷管，反之则不能；

如果匹配不成功，则集中控制器不能工作。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述集中控制器中的身份证ID扫描模块扫描个人身份证ID得到该起爆操作人员的身份证ID信息；同时，人脸识别摄像头模块拍摄该爆操作人员的人脸信息，并将身份证ID信息和人脸信息传输给控制单元；控制单元将该起爆操作人员的身份证ID信息和人脸信息上传至服务器。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于：所述集中控制器中的GPS定位模块实时采集定位信息传输给控制单元，再由控制单元传输给服务器，并由服务器判断该所述集中控制器的位置是否为安全区域。