CN111277029B - 一种组网状态下的电子雷管分段充电方法及电子雷管组网 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组网状态下的电子雷管分段充电方法及电子雷管组网，涉及电子雷管技术领域，用于对电子雷管组网中电子雷管的电容充电，包括如下步骤：从编号为2至n‑1的电容中任选一个，对被选中的电容至n的电容进行充电；从未被充电的电容中任选一个，对被选中的电容至n的电容进行充电；重复上一步骤，直至编号为1至n的电容全部完成充电。本发明所提供的方法在保证爆破概率的前提下，既缩短了充电时间，又无需繁琐的操作指令。

Description

一种组网状态下的电子雷管分段充电方法及电子雷管组网

【技术领域】

本发明涉及电子雷管技术领域，具体涉及一种组网状态下的电子雷管分段充电方法及电子雷管组网。

【背景技术】

随着电子雷管技术的不断发展与完善，其技术优越性在全球爆破界得到了越来越广泛的认识，实现起爆的原理是通过控制指令操作电子雷管芯片对储能电容进行充电，充电完成后对桥丝放电点燃起爆药。现有技术中，起爆器与电子雷管之间通信主要采用并联方式。由于起爆器输出功率有限，如果接入起爆器的电子雷管数量过多，那么同时进行充电时，过大的电流则会超过起爆器输出的极限，无法达到有效充电效果，进而增加拒爆概率。目前主要有两种充电方式，一种是采用逐发充电的方式，另一种是采用分压充电方式；逐发充电的方式是指按顺序发送单发充电指令，逐一将每个电子雷管内储能电容的电压充至起爆电压；分压充电方式是指将充电电压从低到高划分多个电压区间，发送不同电压区间充电指令对电子雷管内储能电容进行充电，可以全体分压充电，也可以逐发分压充电，直至达到起爆电压。但是，现有技术中的两种充电方式存在如下弊端：

当组网电子雷管数量较大时，充电时间长，逐发充电首尾两发电子雷管充电时间间隔较长，每发电子雷管需要单独操作，增加了充电不满拒爆的概率；分压充电需要多次检测判断充电电压，采用全体分压充电，每个阶段充电电压都要控制充电电流，如果采用逐发分压方式，操作指令极其复杂，充电过程处理更加繁琐，充电时间更长，给现场爆破作业增加了更多不确定因素。

【发明内容】

为解决前述问题，本发明提供了一种电子雷管分段充电方法，在保证爆破概率的前提下，既缩短了充电时间，又无需繁琐的操作指令。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种组网状态下的电子雷管分段充电方法，所述电子雷管分段充电方法用于对电子雷管组网中电子雷管的电容充电，所述电子雷管组网包括n个并联于同一电子雷管起爆器的电子雷管，每个电子雷管依次编号1至n，所述电子雷管分段充电方法包括如下步骤：

步骤1：从编号为2至n-1的电容中任选一个，对编号为步骤1中被选中的电容的编号至n的电容进行充电；

步骤2：从未被充电的电容中任选一个，对编号为步骤2中被选中的电容的编号至n的电容进行充电；

步骤3：重复步骤2，直至编号为1至n的电容全部完成充电。

可选的，所述电子雷管包括充电开关，所述充电开关与所述电容串联，对所述电容充电时，所述充电开关闭合。

可选的，对所述电容充电时，所述电子雷管起爆器向所述电子雷管发送充电指令，所述电子雷管接收到充电指令后，闭合所述充电开关。

可选的，所述步骤2中，对编号为步骤2中被选中的电容的编号至n的电容进行充电时，电子雷管接收到所述充电指令后，检测充过电的电容的电量，电容完成充电的电子雷管的充电开关保持断开，闭合电容未完成充电的电子雷管的充电开关。

可选的，所述步骤3中，步骤2重复至为编号为1至n的电容充电后，所述电子雷管起爆器向所述电子雷管发送充电状态查询指令，如果所有电子雷管的电容均完成充电，则结束充电，如果存在电容未完成充电的电子雷管，则重复以下步骤：

对编号为1至n的电容中未完成充电的电容充电，充电后检测所有电容的电量，直至所有电子雷管的电容均完成充电。

可选的，在所述步骤1之前，还包括预备步骤，所述预备步骤为对所述电容设置预设电压；

所述电容的充电电压达到预设电压时，所述电容完成充电。

本发明具备如下有益效果：

采用本发明所提供的电子雷管分段充电方法，每次对电容的充电都包含前一次被充电的电子雷管，因此可以及时对前一次已经充电的电子雷管进行相应的充电补偿，如果前一次存在电容尚未充满电的电子雷管，则在本次充电过程中可以得到有效的补偿，而且每次充电完成后都会对已充电的电子雷管状态进行查询，直到全部电子雷管的电容都达到充电要求，可靠地保证起爆时的电容电压值，进而保证爆破率。同时，采用本发明所提供的电子雷管分段充电方法采用了分段充电的方式，可以有效地解决组网电子雷管数量较大时电子雷管起爆器输出功率不足的问题，并且可以根据组网电子雷管数量和充电电流灵活调整充电的段数并节省充电时间，减少充电环节重复状态处理，充电过程中只需检查电子雷管充电状态标志位即可，用户可以根据不同电子雷管起爆器的输出功率合理设置一次需要充电的电子雷管数量，能更高效可靠的完成起爆充电作业。

相比于现有技术中的两种充电方式，本发明无需逐一给每发电子雷管下发充电指令，大大减少指令通信交互，节省充电时间；无需多次设置不同充电电压，也不用进行多次充电状态判断，而且可以采用递进分段覆盖的方式对前一段已经充电的电子雷管进行充电补偿，更有效的提高充电可靠性，更大层度上减少发生拒爆的概率。

此外，本发明还提供了一种电子雷管组网，包括电子雷管起爆器、母线以及若干电子雷管，所述电子雷管包括电容，所述母线包括母线正极和母线负极，若干所述电子雷管通过所述母线正极和母线负极并联于所述电子雷管起爆器，所述电子雷管组网中电子雷管的电容由上述任意一项所述的电子雷管分段充电方法进行充电。

可选的，所述电子雷管还包括充电开关，所述充电开关与所述电容串联，对所述电容充电时，所述充电开关闭合。

可选的，对所述电容充电时，所述电子雷管起爆器向所述电子雷管发送充电指令，接收到充电指令的所述电子雷管闭合相应的充电开关。

可选的，接收到所述充电指令的所述电子雷管检测电容的电量，电容完成充电的电子雷管的充电开关保持断开，闭合电容未完成充电的电子雷管的充电开关。

可选的，所述电子雷管起爆器向所述电子雷管发送充电状态查询指令，以查询所述电子雷管的电容的是否完成充电。

可选的，对所述电容充电前，先设置预设电压，所述电容的充电电压达到预设电压时，所述电容完成充电。

本发明所提供的电子雷管组网的有益效果与前述电子雷管分段充电方法的有益效果推理过程类似，在此不再赘述。

本发明的这些特点和优点将会在下面的具体实施方式以及附图中进行详细的揭露。本发明最佳的实施方式或手段将结合附图来详尽表现，但并非是对本发明技术方案的限制。另外，在每个下文和附图中出现的这些特征、要素和组件是具有多个，并且为了表示方便而标记了不同的符号或数字，但均表示相同或相似构造或功能的部件。

【附图说明】

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明实施例一的流程图；

图2为本发明实施例二的连接示意图。

【具体实施方式】

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本说明书中引用的“一个实施例”或“实例”或“例子”意指结合实施例本身描述的特定特征、结构或特性可被包括在本专利公开的至少一个实施例中。短语“在一个实施例中”在说明书中的各位置的出现不必都是指同一个实施例。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种组网状态下的电子雷管分段充电方法，电子雷管分段充电方法用于对电子雷管组网中电子雷管的电容充电，电子雷管还包括充电开关，充电开关与电容串联，对电容充电时，充电开关闭合。电子雷管组网包括n个并联于同一电子雷管起爆器的电子雷管，每个电子雷管依次编号1至n。在对电子雷管的电容进行充电之前，先要对电容设置预设电压，以作为电容是否充满电的判断依据：当电容的充电电压达到预设电压时，电容完成充电。

电子雷管分段充电方法包括如下步骤：

步骤1：从编号为2至n-1的电容中任选一个，对编号为步骤1中被选中的电容的编号至n的电容进行充电，具体到本实施例中，从编号为2至n-1的电容中选取编号为4的电容，电子雷管起爆器向编号为4至n的电容所对应的电子雷管发送充电指令，编号为4至n的电容所对应的电子雷管接收到充电指令以后，闭合相应的充电开关，对编号为4至n的电容进行充电；

步骤2：从未被充电的电容中任选一个，对编号为步骤2中被选中的电容的编号至n的电容进行充电，具体到本实施例中，由于编号为1至3的电容尚未被充电，因此，选取编号为3的电容，电子雷管起爆器向编号为3至n的电容所对应的电子雷管发送充电指令，编号为3至n的电容所对应的电子雷管接收到充电指令，检测充过电的电容，即编号为4至n的电容的电量，并对编号为3至n的电容进行充电。其中，电容完成充电的电子雷管的充电开关保持断开，闭合电容未完成充电的电子雷管的充电开关。

步骤3：重复步骤2，直至编号为1至n的电容全部完成充电，具体到本实施例中，还剩编号为1至2的电容尚未充电，因此，选取编号为2的电容，电子雷管起爆器向编号为2至n的电容所对应的电子雷管发送充电指令，编号为2至n的电容所对应的电子雷管接收到充电指令，检测充过电的电容，即编号为3至n的电容的电量，并对编号为2至n的电容进行充电。其中，电容完成充电的电子雷管的充电开关保持断开，闭合电容未完成充电的电子雷管的充电开关。

至此，还剩余编号为1的电容尚未充电，因此，还需再重复一次步骤2，因为只剩下编号为1的电容还未充电，所以只能选择编号为1至n的电容进行充电，此时，电子雷管起爆器向所有电子雷管发送充电状态查询指令，如果所有电子雷管的电容均完成充电，则结束充电，如果存在电容未完成充电的电子雷管，则重复以下步骤：

对编号为1至n的电容中未完成充电的电容充电，充电后检测所有电容的电量，直至所有电子雷管的电容均完成充电。

每次对电容的充电都包含前一次被充电的电子雷管，因此可以及时对前一次已经充电的电子雷管进行相应的充电补偿，如果前一次存在电容尚未充满电的电子雷管，则在本次充电过程中可以得到有效的补偿，而且每次充电完成后都会对已充电的电子雷管状态进行查询，直到全部电子雷管的电容都达到充电要求，可靠地保证起爆时的电容电压值，进而保证爆破率。当所有电容的充电电压均达到预设电压，则所有的电容全部完成充电。

同时，采用本实施例所提供的电子雷管分段充电方法采用了分段充电的方式，可以有效地解决组网电子雷管数量较大时电子雷管起爆器输出功率不足的问题，并且可以根据组网电子雷管数量和充电电流灵活调整充电的段数并节省充电时间，减少充电环节重复状态处理，充电过程中只需检查电子雷管充电状态标志位即可，用户可以根据不同电子雷管起爆器的输出功率合理设置一次需要充电的电子雷管数量，能更高效可靠的完成起爆充电作业。

相比于现有技术中的两种充电方式，本实施例无需逐一给每发电子雷管下发充电指令，大大减少指令通信交互，节省充电时间；无需多次设置不同充电电压，也不用进行多次充电状态判断，而且可以采用递进分段覆盖的方式对前一段已经充电的电子雷管进行充电补偿，更有效的提高充电可靠性，更大层度上减少发生拒爆的概率。

实施例二：

如图2所示，本实施例提供了一种电子雷管组网，包括电子雷管起爆器1、母线、电子雷管D1至电子雷管Dn，每个电子雷管均包括电容和充电开关，即电容C1至电容Cn、充电开关K1至充电开关Kn，每个电子雷管中，电容和充电开关串联；母线包括母线正极21和母线负极22，电子雷管D1至电子雷管Dn通过母线正极21和母线负极22并联于电子雷管起爆器1，电容C1和充电开关K1串联于母线正极21和母线负极22之间，电容C2和充电开关K2串联于母线正极21和母线负极22之间，以此类推。

电子雷管组网中，电容C1至电容Cn由实施例一的电子雷管分段充电方法进行充电。对电容C1至电容Cn充电前，先设置预设电压，电容的充电电压达到预设电压时，证明该电容完成充电。

对电容C1至电容Cn充电时，电子雷管起爆器1向电子雷管D1至电子雷管Dn发送充电指令，接收到充电指令的电子雷管检测其电容的电量，电容完成充电的电子雷管的充电开关保持断开，闭合电容未完成充电的电子雷管的充电开关，以使相应的电容进行充电。

同时，电子雷管起爆器1可以向电子雷管D1至电子雷管Dn发送充电状态查询指令，以查询电容C1至电容Cn是否完成充电。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (12)

1.一种组网状态下的电子雷管分段充电方法，其特征在于，所述电子雷管分段充电方法用于对电子雷管组网中电子雷管的电容充电，所述电子雷管组网包括n个并联于同一电子雷管起爆器的电子雷管，每个电子雷管依次编号1至n，所述电子雷管分段充电方法包括如下步骤：

步骤1：从编号为2至n-1的电容中任选一个，对编号为步骤1中被选中的电容的编号至n的电容进行充电；

步骤2：从未被充电的电容中任选一个，对编号为步骤2中被选中的电容的编号至n的电容进行充电；

步骤3：重复步骤2，直至编号为1至n的电容全部完成充电。

2.根据权利要求1所述的电子雷管分段充电方法，其特征在于，所述电子雷管包括充电开关，所述充电开关与所述电容串联，对所述电容充电时，所述充电开关闭合。

3.根据权利要求2所述的电子雷管分段充电方法，其特征在于，对所述电容充电时，所述电子雷管起爆器向所述电子雷管发送充电指令，所述电子雷管接收到充电指令后，闭合所述充电开关。

4.根据权利要求3所述的电子雷管分段充电方法，其特征在于，所述步骤2中，对编号为步骤2中被选中的电容的编号至n的电容进行充电时，电子雷管接收到所述充电指令后，检测充过电的电容的电量，电容完成充电的电子雷管的充电开关保持断开，闭合电容未完成充电的电子雷管的充电开关。

5.根据权利要求1至4之一所述的电子雷管分段充电方法，其特征在于，所述步骤3中，步骤2重复至为编号为1至n的电容充电后，所述电子雷管起爆器向所述电子雷管发送充电状态查询指令，如果所有电子雷管的电容均完成充电，则结束充电，如果存在电容未完成充电的电子雷管，则重复以下步骤：

对编号为1至n的电容中未完成充电的电容充电，充电后检测所有电容的电量，直至所有电子雷管的电容均完成充电。

6.根据权利要求1至4之一所述的电子雷管分段充电方法，其特征在于，在所述步骤1之前，还包括预备步骤，所述预备步骤为对所述电容设置预设电压；

所述电容的充电电压达到预设电压时，所述电容完成充电。

7.一种电子雷管组网，其特征在于，包括电子雷管起爆器、母线以及若干电子雷管，所述电子雷管包括电容，所述母线包括母线正极和母线负极，若干所述电子雷管通过所述母线正极和母线负极并联于所述电子雷管起爆器，所述电子雷管组网中电子雷管的电容由权利要求1至6中任意一项所述的电子雷管分段充电方法进行充电。

8.根据权利要求7所述的电子雷管组网，其特征在于，所述电子雷管还包括充电开关，所述充电开关与所述电容串联，对所述电容充电时，所述充电开关闭合。

9.根据权利要求8所述的电子雷管组网，其特征在于，对所述电容充电时，所述电子雷管起爆器向所述电子雷管发送充电指令，接收到充电指令的所述电子雷管闭合相应的充电开关。

10.根据权利要求9所述的电子雷管组网，其特征在于，接收到所述充电指令的所述电子雷管检测电容的电量，电容完成充电的电子雷管的充电开关保持断开，闭合电容未完成充电的电子雷管的充电开关。

11.根据权利要求7至10任一项所述的电子雷管组网，其特征在于，所述电子雷管起爆器向所述电子雷管发送充电状态查询指令，以查询所述电子雷管的电容的是否完成充电。

12.根据权利要求7至10任一项所述的电子雷管组网，其特征在于，对所述电容充电前，先设置预设电压，所述电容的充电电压达到预设电压时，所述电容完成充电。

Images