CN110214259A - 电子点火电路和使用方法 - Google Patents

Abstract

本公开描述一种用于控制至少一个引爆器的电子点火电路(“EIC”)。所述EIC可以包括保护电路、联接到所述保护电路的输入电路、电联接到所述输入电路的逻辑电路以及电联接到所述逻辑电路的点火电路。所述保护电路可以包括熔丝、断路器和自动开关中的至少一者。所述逻辑电路可以包括应答电路和开关电路，所述开关电路适于切换到下一引爆器或点火器。所述点火电路可以包括：电容器充电电路；电容器放电电路，所述电容器放电电路用于使点燃电容器通过熔丝头进行放电；以及爆破检测电路，所述爆破检测电路适于测量所述点燃电容器上的在通过所述熔丝头进行放电之前的电压，并且测量在通过所述熔丝头进行放电之后的电压。

Description

电子点火电路和使用方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年4月27日提交的美国申请号15/499,429的优先权，该美国申请要求2017年2月5日提交的美国临时申请号62/454,841的权益，每一者都以引用方式全文并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于控制和引起爆炸性物质的点火的电子点火电路(“EIC”)。更具体地，本文中描述一种EIC，所述EIC控制含有用于油井和天然气井中的爆炸性物质或烟火物质的井射孔系统中的点火器/引爆器。

背景技术

很多不同的商业活动采用一种或多种爆炸性物质、烟火物质和产气物质(在本文中，“爆炸性物质”)来实现多种工程目的和最终地商业目的。例如，爆炸性物质用在石油和天然气工业中以增强井的产生。一旦已经识别了有希望的位置并且保护了必要的权利，产生此类井通常开始于在地面中钻出钻孔，以到达所寻求的油藏和/或天然气藏。为了防止钻孔的坍塌，通常同轴地向钻孔中插入套管。在大多数情况下，将水泥泵送到圆柱形套管与更大的圆柱形钻孔壁之间的或多或少环形空间中，以机械地使井稳定。尽管这种方法改进了井的机械稳定，但不幸的是，它也将套管的内部部分(即，钻孔)与所寻求的油藏和/或天然气藏隔离开来。

采用爆炸性部件的射孔枪系统通常经由钢丝绳或油管输送降至钻孔中的套管中。钢丝绳通常从附接到滑轮的机动化卷轴和适于这个目的的地面上的钢丝绳卡车(地面卡车)解开。在其他情况下，井架、滑动装置和其他类似系统代替地面卡车。这些为操作者提供在井的内部升高和降低射孔枪系统的能力。钢丝绳缆在地面上的设备与射孔枪系统之间提供物理连接和电连接两者。射孔枪系统的目的是在套管、水泥、钻孔壁和在某种程度上相邻地质地层中形成射孔，以使得油和/或天然气能够流到套管中。选择性射孔枪系统通常包括在一个下井仪器串中彼此物理连接且电连接的一个以上射孔枪，所述下井仪器串随后连接到钢丝绳。一般来说，下井仪器串从地面输送相当远的距离，具体取决于井的深度和意图射孔的间隔的位置。

每个射孔枪通常包括诸如锥形装药的包括爆炸性物质的多个爆炸装药和用于将爆炸性物质引爆的电启动的点火器或引爆器。来自钢丝绳的电信号导致电启动的点火器或引爆器将爆炸性物质引爆，从而迫使离开射孔枪的高能射孔射流以高速进入套管的侧面中，由此对套管、水泥、钻孔和相邻地质地层进行射孔。由于石油和天然气工业在寻找资源时已经钻出更大深度和长度的钻孔，因此选择性地引爆和射孔的能力变得越来越重要。更精确地施加一个或一系列引爆的能力以及导致引爆进一步远离地面设备的能力使得需要更好地控制在井内部的射孔系统。

发明内容

在一些实施方案中，本公开描述了一种电子点火电路(“EIC”)。所述EIC使得能够更好地控制在井孔内部的选择性射孔系统。

在一些实施方案中，本公开描述了一种用于控制至少一个引爆器的EIC。所述EIC可以包括保护电路，所述保护电路包括熔丝头、断路器和自动开关中的至少一者。根据一方面，所述EIC包括电联接到所述保护电路的输入电路。所述EIC可以包括电联接到所述输入电路的逻辑电路，以及电联接到所述逻辑电路的点火电路。根据一方面，所述逻辑电路包括应答电路和开关电路，所述开关电路适于切换到下一引爆器/点火器。所述点火电路可以包括：电容器充电电路；电容器放电电路，所述电容器放电电路用于使点燃电容器通过所述熔丝头进行放电；以及爆破检测电路，所述爆破检测电路适于测量所述点燃电容器上的在通过所述熔丝头进行放电之前的电压，并且测量在通过所述熔丝头进行放电之后的电压。

在一些其他实施方案中，本公开描述了一种用于控制至少一个引爆器的EIC。根据一方面，所述EIC包括保护电路，所述保护电路具有火花隙，熔丝、断路器和自动开关中的至少一者。所述EIC还可以包括在输入端处的压敏电阻和/或抑制器二极管中的至少一者或多者，以及在输出端处的压敏电阻和/或抑制器二极管中的至少一者或多者。在实施方案中，所述EIC包括：输入电路，所述输入电路电联接到所述保护电路并且包括桥式整流器；以及逻辑电路，所述逻辑电路电联接到所述输入电路，并且包括应答电路和开关电路，所述开关电路用于从第一引爆器切换到下一引爆器。所述EIC可以包括点火电路，所述点火电路包括电容器充电电路和电容器放电电路，所述电容器放电电路用于使点燃电容器通过熔丝头进行放电。

在另外的其他实施方案中，本公开描述了一种用于利用EIC来控制至少一个引爆器的方法。所述方法可以包括轮询第一输入信号，以及确定所述第一输入信号是否含有第一代码或第二代码。如果确定所述第一输入信号含有所述第一代码，则所述方法包括闭合选择开关。然而，如果确定所述第一输入信号不含有所述第一代码，并且确定所述第一输入信号含有所述第二代码，则所述方法还包括闭合响应开关。所述方法还包括：轮询第二输入信号；确定所述第二输入信号是否含有第二代码；并且如果所述第二输入信号含有所述第二代码，则闭合解除保险开关(arming switch)并使点燃电容器充电。根据一方面，所述方法包括：轮询第三输入信号；确定所述第三输入信号是否含有第三代码；并且如果所述第三输入信号含有所述第三代码，则闭合点燃开关。

附图说明

附图仅出于说明目的描绘了实施方案。本领域的技术人员从以下描述中将容易认识到，在不脱离本文中所述的原理的情况下，可以采用本文中所示的结构的替代实施方案，在附图中：

图1是根据本公开的用于控制至少一个引爆器的EIC的示例性实施方案的框图；

图2是根据本公开的图1的用于控制至少一个引爆器的EIC的示例性实施方案的流程图；

图3是根据本公开的具有多个(N个)EIC的示例性实施方案的框图，每个EIC用于控制至少一个引爆器；

图4是根据本公开的用于控制至少一个引爆器的EIC的示例性实施方案的时序图；

图5是根据本公开的用于控制至少一个引爆器的EIC的示意图；

图6是根据本公开的用于控制至少一个引爆器的EIC的框图；

图7A是根据本公开的用于控制至少一个引爆器的EIC的示例性实施方案的时序图；

图7B是根据本公开的如图7A所示的用于控制至少一个引爆器的EIC的示例性实施方案的等式图；

图8A是根据本公开的具有电子点火电路(“EIC”)的引爆器的示例性实施方案的截面侧视图；以及

图8B是根据本公开的具有EIC的引爆器的示例性实施方案的截面侧视图。

具体实施方式

以下描述和附图是说明性的并且不应被解释为限制。描述了许多具体细节以提供对本公开的透彻理解。然而，在某些情况下，并未描述众所周知或传统的细节以便避免模糊描述。

本说明书中对“一个实施方案”、“实施方案”等的引用意味着结合所述实施方案描述的具体特征、结构、特性、优点或益处可以被包括在本公开的至少一个实施方案中，但可能未被其他实施方案展示出来。在本说明书中的各种地方出现短语“在一个实施方案中”不一定全部是指同一实施方案，单独或替代的实施方案也不与其他实施方案相互排斥。类似地，描述了对于一些实施方案而言可能是要求但对于其他实施方案而言可能不是要求的各种要求。诸如“第一”、“第二”、“向前”、“向后”等术语用来将一个元件与另一元件区别开，并且除非另外指明，否则并不意图指代元件的特定顺序或数量。除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指示物。说明书和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。在不脱离如所附权利要求阐述的精神和范围的情况下，可以作出各种修改。

本文中描述了一种用于控制至少一个引爆器的电子点火电路(“EIC”)的示例实施方案。本文中论述的示例意图只是说明性的，以帮助解释所描述的设备、装置、系统和方法。除非具体地指定为强制，否则附图中示出或下文论述的特征或部件对于这些设备、装置、系统或方法中的任一者的任何具体实现方式而言不应被视作强制的。为便于阅读和清晰，可以仅结合具体附图描述某些部件、模块或方法。用于具体地描述部件的组合或子组合的任何失败不应被理解为指示不设想任何组合或子组合。另外，对于所描述的任何方法，不论是否结合流程图描述所述方法，应理解，除非上下文另外指明或有要求，否则在实行方法时所执行的步骤的任何明示或暗示的顺序并不暗示着这些步骤必须按呈现的顺序执行，而是可以按不同顺序或并行地执行。

参考图1，示出了根据本公开的用于控制至少一个引爆器8000(例如，见图8a和图8b)的EIC 1000的示例性实施方案的框图。在一些实施方案中，EIC 1000包括保护电路100、输入电路200、逻辑电路300和点火电路400。保护电路100包括输入端子、输出端子和公共(com)端子，如图5所示，所述输入端子、输出端子和公共端子分别电连接到输入线路、输出线路和公共线路。返回图1，保护电路100保护EIC 1000免受超过预定义最大值(诸如电压尖峰)的过高瞬变电压影响，否则所述过高瞬变电压可以导致破坏EIC中的电流。在一些实施方案中，保护电路100包括压敏电阻和/或抑制器二极管中的至少一者或多者，以通过将由过高电压引起的电流分流远离EIC 1000中的其他电路来免受过高瞬变电压影响。

输入电路200电连接到保护电路100。输入电路接收来自保护电路的电功率并且与地面设备交换通信信号。输入电路200包括桥式整流器。返回图1，输入电路200与逻辑电路300交换信号。

逻辑电路300电连接在输入电路200与点火电路400之间。逻辑电路300接收来自保护电路的电功率并且通过输入电路200与地面设备交换通信信号。在一些实施方案中，逻辑电路300包括应答电路310、电源电压电路320、微控制器330、代码检测电路340以及开关电路350。一般来说，应答电路310提供回到地面设备的信号输出，以指示命令或测试的结果。例如，在一些实施方案中，EIC接收四(4)个代码，每个代码具有八(8)个编码位(一个字节)的信号的不同组合。在一些实施方案中，四个代码分别被指示为代码A、代码B、代码C和代码D，并且每一者在EIC 1000中具有不同功能。在一些实施方案中，在代码B的有效接收后，微控制器330开关应答电路310中的电阻器，以增加用于应答与EIC 1000通信的地面设备的电流。在一些实施方案中，电源电压电路320将来自保护电路100和输入电路200的电压转换成逻辑电路300可接受的电压电平。在一些实施方案中，微控制器330与表面设备交换信号，诸如代码A至D，以控制引爆，如本文所述。在一些实施方案中，代码检测电路340检测并区分代码A至D中的每一者。微控制器330可以被编程为检测来自代码检测电路340的代码。在一些实施方案中，开关电路350增加输入线路上的电流以便与先前的射孔系统兼容。

点火电路400电连接到逻辑电路300。点火电路400由逻辑电路300控制以储存电能并且导致射孔枪(未示出)中的爆炸性物质的点火。在一些实施方案中，点火电路400包括电容器充电电路410、电压限制器420、电容器放电电路430以及爆破检测电路440。在一些实施方案中，微控制器330导致电容器充电电路410响应于接收到代码C而开始对用于引起引爆的点燃电容器充电，如本文所述。在一些实施方案中，电压限制器420包括齐纳二极管，以限制施加到电容器充电电路410的电压，以便在地下常发现的高温下保护电容器。在一些实施方案中，电容器放电电路430控制对引爆器的点火。在一些实施方案中，引爆器包括电启动的熔丝头。在一些实施方案中，爆破检测电路440检测由电启动的熔丝头引起的爆炸性物质的引爆。爆破检测电路440包括集成式爆破检测特征。在熔丝头被点火之前不久和之后不久测量点燃电容器上的电压，以确定是否发生正确放电。根据一方面，爆破检测电路440在使点燃电容器放电之后启用。如果测量的电压在熔丝头被点火之前不久的预期预点火范围内并且在熔丝头被点火之后不久的预期后点火范围内，那么爆破检测电路440生成指示发生适当引爆的结果信号；否则，爆破检测电路生成指示尚未发生适当引爆的结果信号。来自爆破检测电路440的结果信号(用来定义结果变量)经由应答电路310传输到地面设备。由于爆破检测电路440在熔丝头被点火之前不久和之后不久都测量点燃电容器上的电压，因此结果信号的准确性得到改进，由此使得能够更好地控制射孔系统，因为更准确且更精确地了解点火。对射孔系统的更好控制还使得能够有利地部署更长的钢丝绳。

参考图2，示出了根据本公开的图1的用于控制2000至少一个引爆器的EIC 1000的流程图。在步骤2005中，EIC 1000中的微控制器330开始轮询从地面设备接收的代码。在一些实施方案中，被EIC1000识别的四(4)个代码包括：代码A，其用于增加对下一射孔枪的控制；代码B，其用于导致微控制器330增加用于应答与EIC 1000通信的地面设备的电流；代码C，其用于使电联接到当前射孔枪的点火电路400解除保险；以及代码D，其用于利用点火电路400来点燃当前射孔枪。在一些实施方案中，代码A至D被描述为对应于代码中的8个位的特定两位数十六进制位，使得十六进制位不会在代码A至D中的任一者中重复。

在步骤2010中，EIC 1000确定是否接收到代码A。如果接收到代码A，那么在步骤2015中，EIC 1000闭合选择开关，然后在步骤2020中，EIC执行无操作(NOP)并且进一步什么也不做，直到EIC中的微控制器330被重置为止。或者，如果没有检测到代码A，那么在步骤2025中，EIC 1000确定是否接收到代码B。如果没有接收到代码B，那么在步骤2005中EIC1000继续轮询；如果接收到代码B，那么在步骤2030中EIC闭合响应开关，并且在步骤2035中开始接收模式轮询。在步骤2040中，EIC 1000确定是否接收到代码C，从而指示EIC被指示使点燃电容器解除保险并充电。如果在步骤2040中没有接收到代码C，那么在步骤2035中EIC1000继续轮询；如果在步骤2040中接收到代码C，那么在步骤2045中EIC闭合解除保险开关而使点燃电容器充电，并且在步骤2050中进入接收模式轮询。

在步骤2055中，EIC 1000确定是否接收到代码D，从而指示EIC被指示将点燃电容器点燃并使其放电。如果在步骤2055中没有接收到代码D，那么在步骤2050中EIC 1000继续轮询；如果在步骤2055中接收到代码D，那么EIC行进到步骤2060。根据一方面，使用点燃晶体管以使点燃开关通过熔丝头进行放电。点燃晶体管可以在使点燃电容器通过熔丝头进行放电之后开始保持主动闭合。

在步骤2060中，EIC 1000在熔丝头被点火之前不久在点燃电容器上施加电压，点燃开关然后闭合以启动熔丝头从而导致爆炸性物质的点火，并且在熔丝头被点火之后不久，EIC 1000再次在点燃电容器上施加电压以确定是否发生正确放电。如果发生正确放电，那么熔丝头被毁坏。根据一方面，使用至少三个测量电压来设定表示成功爆破和失败爆破中的一者的结果变量。在实施方案中，EIC 1000中的爆破检测电路440在步骤2060中在熔丝头被点火之前不久并且在步骤2065中在熔丝头被点火之后不久测量点燃电容器上的电压，以确定是否发生正确放电。在步骤2070中，如果来自步骤2060的测量电压在熔丝头被点火之前不久的预期预点火范围内并且来自步骤2065的测量电压在熔丝头被点火之后不久的预期后点火范围内，那么在步骤2075中，响应开关断开，并且爆破检测电路440生成指示发生适当引爆的结果信号并且行进到步骤2020；否则，爆破检测电路生成指示尚未发生适当引爆的结果信号并且也行进到步骤2020。

参考图3，示出根据本公开的具有多个(N个)带有EIC的引爆器的示例性实施方案的框图3000，每个EIC用于控制至少一个引爆器。在图3中，每个射孔枪由包括带有EIC 1000的单独引爆器的虚线框表示。更具体地，枪1包括带有EIC 3015的引爆器，枪2包括带有EIC3020的引爆器，枪N包括带有EIC 3025的引爆器。枪1、枪2和枪N各自表示按顺序连接的射孔枪，其中N是整数。在一些实施方案中，N是大于或等于二的整数。每个射孔枪并联地连接到钢丝绳A 3005。每个射孔枪串联地连接到钢丝绳B 3010，使得钢丝绳B电连接到EIC 3015，EIC 3015电连接到EIC 3020，EIC 3020电连接到EIC 3025等等。

参考图4，示出根据本公开的用于控制至少一个引爆器的EIC的示例性实施方案的时序图4000。在一个实施方案中，示出了包括由操作者控制的发射和接收地面设备与EIC1000之间的通信的时间线4010。在时间线4010期间，第一代码A 4020和第二代码A 4030由地面设备发射并由EIC 1000接收，从而导致选择一连串N个EIC中的第三EIC。代码B 4040由地面设备发射并由EIC 1000接收，从而导致EIC作出响应，如关于图2所描述。返回图4，在一些实施方案中，代码B与代码C的发射之间的可变时间量至少部分地取决于操作者请求。在沿着时间线4010的某一可变点处，代码C 4050由地面设备发射并由EIC 1000接收，从而导致EIC变得解除保险。在代码C 4050被接收之后，代码D由地面设备发射并由EIC 1000接收，从而导致EIC通过将熔丝头点火以引爆爆炸性物质来点燃射孔枪。

参考图5，示出根据本公开的用于控制至少一个引爆器(未示出)的EIC的图。EIC5000包括保护电路100。应注意，如本文中所述，不同图中的具有相同参考标号的部件(诸如图1和图5所示的那些)意图描述相同部件。类似地，在不同图中使用不同参考标号的情况下，诸如相应地图1中的EIC 1000和图5中的EIC 5000，这样的编号意图描述替代性实施方案。例如，图1中的保护电路100在这里也在图5中示为保护电路100。保护电路100包括在输入端102处的过电压保护，所述过电压保护电连接到在输出端104处的过电压压敏电阻。尽管未示出，但在本文中预期，在输入端处可以使用压敏电阻和/或抑制器二极管中的至少一者或多者，并且在输出端处可以使用压敏电阻和/或抑制器二极管中的至少一者或多者。EIC 5000包括输入电路200。输入电路200包括桥式整流器。

EIC 5000包括逻辑电路300。逻辑电路300包括应答电路310，所述应答电路310包括开关314。逻辑电路300包括电源电压电路320，所述电源电压电路320具有DC/DC转换器324。逻辑电路300还包括微控制器330，所述微控制器330具有内部或外部A/D转换器。逻辑电路300进一步包括代码检测电路340，所述代码检测电路340具有信号耦合电路342，所述信号耦合电路342将信号耦合到微控制器330。逻辑电路300还进一步包括开关电路350，所述开关电路350至少包括通向输出端的开关351。

EIC 5000包括点火电路400。点火电路400包括电容器充电电路410的释放装置，所述电容器充电电路410至少包括解除保险开关411。点火电路400还包括用于点燃电容器电路的电压限制器420，所述电压限制器420包括具有电流限制的DC/DC转换器424。点火电路400进一步包括电容器放电电路430，所述电容器放电电路430包括点燃电容器432、熔丝头(引爆器)434以及点火开关436。点火电路400还进一步包括爆破检测电路440，所述爆破检测电路440包括连接作为分压器的两个电阻器442和444以测量电容器电压。

参考图6，示出根据本公开的用于控制至少一个引爆器的EIC6000的示例性实施方案的框图。输入电路600电联接到输入线路和公共线路。在一些实施方案中，EIC 6000包括应答电路605、电源电压电路610、微控制器615和用于信号耦合的代码检测电路620，以及开关电路625。应答电路605可以指示爆破检测的结果。在一些实施方案中，EIC 6000还包括解除保险开关630。解除保险开关630可以在接收到解除保险代码之后主动闭合以使点燃电容器充电，并且直到它接收到点燃代码并作出反应为止。解除保险开关630可以在点燃电容器通过熔丝头进行放电之后出现的时间延迟之后再次启用，以便在熔丝头点火之后使点燃电容器再充电。EIC 600可以另外包括电压限制器电路635、点燃电容器645、熔丝头(引爆器)650、点燃开关655，以及爆破检测电路640。爆破检测电路640可以适于测量点燃电容器645上的在通过熔丝头650进行放电之前的电压并且测量在通过熔丝头650进行放电之后的电压。根据一方面，爆破检测电路640在点燃电容器645放电之前、在点燃电容器645放电之后和/或在点燃电容器645再充电之后测量点燃电容器645上的电压。根据一方面，爆破检测电路640可以在使点燃电容器645放电之后再次启用。

参考图7A，示出根据本公开的用于控制至少一个引爆器的EIC的示例性实施方案的时序图7000。所述时序图表示代码A至D的八位代码的编码位示例。左侧表示编码位逻辑“1”，而右侧表示代码A至D的八位代码的编码为逻辑“0”。在编码位逻辑“1”中，用于传输代码(诸如从代码A至D中选择的代码)中的数字位的所有高和低信号周期基本上等于或大于一毫秒。在编码位逻辑“0”中，高信号周期(占空比)是保持因数乘以编码位逻辑“1”中所使用的高信号周期。在一些实施方案中，所述保持因数大于1.5。如图7A所示，保持因数为约3，这意味着与编码位逻辑“1”相反，在编码位逻辑“0”中将高信号周期保持三倍长的时间。高和低信号周期大于毫秒以及在编码位逻辑“0”中将高信号周期保持更长时间的目的是抵消升高长钢丝绳中的电压因增加的电容而需要的更长时间。保持因数的目的是减少低信号周期以改进电压供应。

参考图7B，示出根据本公开的如图7A所示的用于控制至少一个引爆器的EIC的示例性实施方案的等式图。用于传输代码(诸如从代码A至D中选择的代码)中的数字位的所有高和低信号周期基本上等于和大于一毫秒。在编码位逻辑“0”中，高信号周期(占空比)是保持因数乘以编码位逻辑“1”中所使用的高信号周期。在一些实施方案中，所述保持因数大于1.5。

参考图8A，示出根据本公开的具有用于控制引爆器的EIC的引爆器8000的示例性实施方案的截面侧视图。引爆器8000包括输入连接部8010、输出连接部8020、公共连接部8030、EIC 8040、熔丝头8050、始发装药8060以及二次装药8070。

参考图8B，示出根据本公开的具有用于控制引爆器的EIC的引爆器8100的示例性实施方案的截面侧视图。引爆器8000包括输入线路(红色)8010、输出线路(蓝色)8020、公共线路(黑色)8030、EIC 8040、熔丝头8050、始发装药8060以及二次装药8070。

本文中的一些实施方案描述了一种用于控制至少一个引爆器的EIC，所述EIC包括保护电路，所述保护电路包括熔丝、断路器和自动开关中的至少一者。在实施方案中，所述EIC还包括电联接到所述保护电路的输入电路。所述EIC可以包括逻辑电路，所述逻辑电路电联接到所述输入电路并且包括应答电路和开关电路，所述开关电路适于切换到下一引爆器或点火器。根据一方面，所述EIC包括电联接到所述逻辑电路的点火电路。所述点火电路可以包括：电容器充电电路；电容器放电电路，所述电容器放电电路用于使点燃电容器通过所述熔丝头进行放电；以及爆破检测电路，所述爆破检测电路适于测量所述点燃电容器上的在通过所述熔丝头进行放电之前的电压，并且测量在通过所述熔丝头进行放电之后的电压。

本文中的一些实施方案描述了一种用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，所述电子点火电路包括：保护电路，所述保护电路包括火花隙，熔丝、断路器和自动开关中的至少一者，在输入端处的压敏电阻和/或抑制器二极管中的至少一者或多者，以及在输出端处的压敏电阻和/或抑制器二极管中的至少一者或多者；输入电路，所述输入电路电联接到所述保护电路，所述输入电路包括桥式整流器；逻辑电路，所述逻辑电路电联接到所述输入电路，所述逻辑电路包括应答电路和开关电路，所述开关电路用于从第一引爆器切换到下一引爆器；以及点火电路，所述点火电路包括电容器充电电路和电容器放电电路，所述电容器放电电路用于使点燃电容器通过熔丝头进行放电。

本文中的一些实施方案描述了一种用于利用电子点火电路来控制至少一个引爆器的方法，所述方法包括：轮询第一输入信号；确定所述第一输入信号是否含有第一代码；如果所述第一信号含有所述第一代码，则闭合选择开关；如果所述第一输入信号不含有所述第一代码，则确定所述第一输入信号是否含有所述第二代码；如果所述第一输入信号含有所述第二代码，则闭合响应开关；轮询第二输入信号；确定所述第二输入信号是否含有第二代码；如果所述第二输入信号含有所述第二代码，则闭合解除保险开关并使点燃电容器充电；轮询第三输入信号；确定所述第三输入信号是否含有第三代码；如果所述第三输入信号含有所述第三代码，则闭合点燃开关。

应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对本文中的本公开的实施方案进行各种修改。因此，以上描述不应被解释为限制本公开，而仅仅是本公开的实施方案。在如由所附权利要求限定的装置和方法的范围和精神内，本领域的技术人员将设想其他修改。

如本文中使用，术语“可以”和“可能”指示在一组情况内发生事件的可能性；拥有指定性质、特性或功能；和/或通过表达与限定的动词相关联的能力、性能或可能性来限定另一动词。因此，使用“可以”和“可能”指示所修饰的术语对于所指示的容量、功能或使用是明显适当、能够或适合的，而同时考虑到在一些情况下，所修饰的术语有时可能不适当、不能够或不适合。例如，在一些情况下，可以预期事件或能力，而在其他情况下，所述事件或能力无法发生，这个区别就由术语“可以”和“可能”捕获。

如权利要求中所使用，字词“包括”以及其语法变体逻辑上也衬托和包括变化和不同程度的短语，诸如例如但不限于，“基本上由……组成”和“由……组成”。

科学和技术的发展可以使得可能实现由于语言不精确的原因现在未预期的等效物和替换；这些变化应被所附权利要求涵盖。本书面描述使用示例来公开装置和方法，包括最佳模式，并且也使本领域的任何一般技术人员能够实践所述装置和方法，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域的一般技术人员想出的其他示例。如果此类其他示例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言并无实质差别的等效结构元件，那么它们意图在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，包括：

保护电路，所述保护电路包括熔丝、断路器和自动开关中的至少一者；

输入电路，所述输入电路电联接到所述保护电路，所述输入电路包括桥式整流器；

逻辑电路，所述逻辑电路电联接到所述输入电路，所述逻辑电路包括：

应答电路；和

开关电路，所述开关电路适于从第一引爆器或点火器切换到第二引爆器或点火器；以及

点火电路，所述点火电路电联接到所述逻辑电路，所述点火电路包括：

电容器充电电路；

电容器放电电路，所述电容器放电电路用于使点燃电容器通过熔丝头进行放电；

爆破检测电路，所述爆破检测电路适于测量所述点燃电容器上的在通过所述熔丝头进行放电之前的电压并且测量在通过所述熔丝头进行放电之后的所述电压。

2.如权利要求1所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中所述爆破检测电路在使所述点燃电容器放电之后启用。

3.如权利要求1或2所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，还包括点燃晶体管，所述点燃晶体管用于使点燃开关通过所述熔丝头进行放电，其中所述点燃晶体管在使所述点燃电容器通过所述熔丝头进行放电之后保持主动闭合。

4.如权利要求1至3所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，还包括解除保险开关，其中所述解除保险开关在接收到解除保险代码之后主动闭合以使所述点燃电容器充电，并且直到它接收点燃代码并作出反应为止。

5.如权利要求4所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中所述解除保险开关在时间延迟之后再次启用，其中所述时间延迟在所述点火电容器通过所述熔丝头进行放电之后发生，以便在所述熔丝头点火之后使所述点燃电容器再充电。

6.如权利要求5所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中所述爆破检测电路在以下情况下测量所述点燃电容器上的所述电压：

在所述点燃电容器放电之前；

在所述点燃电容器放电之后；以及

在所述点燃电容器再充电之后。

7.如前述权利要求中任一项所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中使用至少三个测量电压来设定表示成功爆破和失败爆破中的一者的结果变量。

8.如权利要求7所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中爆破检测结果由所述应答电路指示。

9.如权利要求1所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中所述保护电路包括火花隙。

10.如前述权利要求中任一项所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中所述保护电路包括：

在输入端处，压敏电阻中的一者或多者和抑制器二极管中的一者或多者中的至少一者；以及

在输出端处，压敏电阻和抑制器二极管。

11.如前述权利要求中任一项所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中所述逻辑电路包括电源电压电路。

12.如前述权利要求中任一项所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中所述逻辑电路包括代码检测电路。

13.如前述权利要求中任一项所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中所述逻辑电路包括微控制器，所述微控制器被编程为检测来自代码检测电路的代码。

14.如前述权利要求中任一项所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中所述点火电路包括用于所述点燃电容器的电压限制器。

15.一种用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，包括：

保护电路，所述保护电路包括：

火花隙；

熔丝、断路器和自动开关中的至少一者；

在输入端处，压敏电阻中的一者或多者和抑制器二极管中的一者或多者中的至少一者；以及

在输出端处，压敏电阻中的一者或多者和抑制器二极管中的一者或多者中的至少一者；

输入电路，所述输入电路电联接到所述保护电路，所述输入电路包括桥式整流器；

逻辑电路，所述逻辑电路电联接到所述输入电路，所述逻辑电路包括：

应答电路；和

开关电路，所述开关电路用于从第一引爆器切换到下一引爆器；以及

点火电路，所述点火电路包括：

电容器充电电路；和

电容器放电电路，所述电容器放电电路用于使点燃电容器通过熔丝头进行放电。

16.如权利要求15所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中所述逻辑电路包括代码检测电路和微控制器，所述微控制器被编程为检测来自所述代码检测电路的代码。

17.如权利要求15至16中任一项所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中高信号时段的持续时间乘以保持因数，所述保持因数大于1.5。

18.如权利要求16至17中任一项所述的用于控制至少一个引爆器的电子点火电路，其中所述点火电路包括爆破检测电路，所述爆破检测电路允许在所述引爆器或熔丝头之前测量所述点燃电容器上的电压，并且允许所述点燃电容器在某一时间量内的安全放电。

19.一种用于利用电子点火电路来控制至少一个引爆器的方法，所述方法包括：

轮询第一输入信号；

确定所述第一输入信号是否含有第一代码和第二代码中的一者，其中所述确定步骤包括

如果所述第一信号含有所述第一代码，则闭合选择开关，以及

如果所述第一输入信号不含有所述第一代码，则确定所述第一输入信号是否含有所述第二代码，并且如果所述第一输入信号含有所述第二代码，则闭合响应开关；

轮询第二输入信号；

确定所述第二输入信号是否含有第二代码，并且如果所述第二输入信号含有所述第二代码，则闭合解除保险开关并使点燃电容器充电；

轮询第三输入信号；以及

确定所述第三输入信号是否含有第三代码，并且如果所述第三输入信号含有所述第三代码，则闭合点燃开关。

20.如权利要求19所述的用于利用电子点火电路来控制至少一个引爆器的方法，还包括：

在闭合所述点燃开关之前施加并测量所述点燃电容器上的电压；以及

在闭合所述点燃开关之后施加并测量所述点燃电容器上的电压。