CN112444172B - 一种菊花链的电子雷管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了民用爆破设备设计与控制技术领域中的一种菊花链的电子雷管及基于这种电子雷管的起爆系统、故障定位方法。该电子雷管，包括基础雷管，点火头，电子雷管控制器，雷管脚线、地表线、上游连接件和下游连接件，其中电子雷管控制器包括总线控制电路，在收到识别指令后，检查是否存在已注册标志，若不存在已注册标志时，向控制设备发送应答信号，通过总线控制电路断开下游信号的电源通路；在接收到设置指令后，通过总线控制电路打开下游信号的电源通路，将下游电子雷管并联在总线上，标记已注册标志。本发明解决了现有电子雷管注册复杂，返场故障排查时间长，施工效率低，以及影响生产的其他问题，从而提高了电子雷管施工效率和施工质量。

Description

一种菊花链的电子雷管

技术领域

本发明属于民用爆破器材设计技术领域，尤其涉及一种菊花链的电子雷管及基于这种电子雷管的起爆系统、注册方法、检测方法和故障定位方法。

背景技术

现有的电子雷管的布设方式是，先确定施工现场爆破孔的延期，再将电子雷管一个一个地放入爆破孔，再将电子雷管接入起爆支路，同时将确定电子雷管身份信息和爆破孔信息输入起爆器。起爆器将电子雷管的身份信息和爆破孔对应，再根据事先设计好的爆破孔和延期对照表，确定电子雷管的延期，然后将延期下发至每个电子雷管。

上述施工过程过于繁琐，并且在电子雷管数量较大时，容易出现错误。因此有必要设计一种简单、高效和安全的电子雷管设置方法，以解决现有电子雷管布设过程中存在的不足。

专利WO2017031606中揭示了一种爆破施工现场电子雷管的简便、高效和安全布设的设置方法和一种电子雷管连接件，该方法还存在一定缺点，施工时，必须先要网路器处于开机状态，电子雷管及其连接件需要逐个联入网络。虽然解决了快速注册问题，但是在连接时，由于这种方式的电子雷管必须带电操作，存在一定的风险。

专利CN110044224A中揭示了一种无发火电容的电子雷管，实现了电子雷管本质安全，其点火头点燃的能量来自于起爆器，一旦起爆器切断与爆破母线的电气连接，网络中的电子雷管完全不具备再次起爆的可能，从而实现了电子雷管的本质安全，彻底杜绝了传统电子雷管存在延迟起爆的风险，尤其在瓦斯突出的应用场景中杜绝了产生恶性安全生产事故的隐患。并且由于采用恒流发火方式，解决了普通电子雷管在小孔距孔网参数下，因爆破振动过大而产生的瞎火率偏高的缺陷。

在专利CN110044224A说明了以下事实，电子雷管需要双向通信，而采用全部串联的通信方式会使起爆器输出电压很高，且很难提取电子雷管的应答信号，采用纯串联的电子雷管在实践中可靠性很差。

专利CN110044224A揭示的电子雷管存在组网规模偏小，对脚线和爆破母线的电阻要求过高的缺陷。为了满足起爆器发火时间＜4ms的强制要求，需要增大单位时间(100us)起爆雷管的个数，这就意味着发火电流成倍增大，对爆破母线的线径的要求增大，成本显著提高。归根结底，是因为所有的发火电阻是并联的，仅仅通过分时来降低单位时间的总线电流，这样显著限制了组网规模的扩大，同时带来了不可靠因素，可能造成瞎火率的提高。

专利CN104764371B中揭示了一种兼容电子雷管的适配器、勘探电子雷管起爆系统及起爆方法，该适配器是通过仿真电阻的方式实现了电雷管起爆设备与电子雷管网络的桥接，实现了在地震勘探起爆系统中起爆电子雷管。存在的问题是，电子雷管的起爆是在适配器解析出译码器发出的起爆电流信号后才发送起爆信号，因此，造成了电子雷管真实起爆的时刻与译码器的TB信号之间存在固定的延迟时间，需要编码器输入这个延迟时间才能实现井口时间与振动检测系统的同步，给用户带来了一定的麻烦。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种菊花链的电子雷管，能够快速定位脚线短路和脚线断路等故障，能够消除自动注册中存在的识别顺序混乱的缺陷，同时可实现串联式电雷管起爆方式。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种菊花链的电子雷管，包括基础雷管，点火头，电子雷管控制器，第一电线，第二电线，上游连接件和下游连接件；通过第一电线连接电子雷管控制器和上游连接件；通过第二电线连接上游连接件和下游连接件；上游连接件用于接入到总线或上游电子雷管；下游连接件用于接入到下游电子雷管或置空；上游电子雷管为菊花链中靠近总线的另一电子雷管；下游电子雷管为菊花链中远离总线的另一电子雷管；上游连接件的第一端口连接电子雷管控制器的第一端口和下游连接件的第一端口；上游连接件的第二端口连接电子雷管控制器的第二端口；下游连接件的第二端口连接到电子雷管控制器的第三端口；电子雷管控制器的总线控制电路串联在电子雷管控制器的第二端口和电子雷管控制器的第三端口之间；上游电子雷管的下游连接件插入下游电子雷管的上游连接件；上游电子雷管的下游连接件的第一端口连接下游电子雷管的上游连接件的第一端口，上游电子雷管的下游连接件的第二端口连接下游电子雷管的上游连接件的第二端口。

电子雷管控制器在接收到总线上的识别指令、设置指令、复位指令的至少一种后，连通/切断下游电子雷管的电源通路。

电子雷管在上电复位时，清除电子雷管的所有标志；电子雷管在接收到总线上的识别指令后，检查是否存在已注册标志，若不存在已注册标志，发送应答信号，切断下游电子雷管的电源通路；电子雷管在接收到总线上的设置指令后，连通下游电子雷管的电源通路，标记电子雷管已注册标志。

电子雷管接收到总线上的复位指令后，切断下游电子雷管的电源通路，清除电子雷管的所有标志；电子雷管在接收到总线上的识别指令后，检查是否存在已注册标志，若不存在已注册标志，发送包含电子雷管的ID编码的应答信号，切断下游电子雷管的电源通路；电子雷管在接收到总线上的设置指令后，比对设置指令包含的电子雷管的ID编码/电子雷管的ID编码对应的密码与电子雷管自身的ID编码/密码是否一致，若一致，发送应答信号，连通下游电子雷管的电源通路，标记电子雷管已注册标志。

总线控制电路用于控制下游电子雷管的电源通路的连通/切断。其中，总线控制电路至少包括：第一NMOS管，第一NMOS管的源极连接到电子雷管控制器的第二端口；第一NMOS管的漏极连接到电子雷管控制器的第三端口；电子雷管控制器的单片机连接第一NMOS管的栅极。

总线控制电路还用于将点火头串联到总线。其中，总线控制电路至少包括：第一NMOS管，第一NMOS管的源极通过电子雷管控制器的输入保护模块的保险丝连接到电子雷管控制器的第二端口；第一NMOS管的漏极连接到点火头的一端，点火头的另一端连接到电子雷管控制器的第三端口；电子雷管控制器的单片机连接第一NMOS管的栅极。电子雷管控制器还包括一TVS二极管(瞬态电压抑制二极管)，TVS二极管的正极连接第一NMOS管的漏极，TVS二极管的负极连接电子雷管控制器的第三端口。

点火头采用桥膜电阻；点火头的药剂采用三硝基间苯二芬铅。

电子雷管还包括毫秒延期雷管的延期药柱。

本发明提供了一种电子雷管系统，包括控制设备、总线，和根据权利要求 1-6中任一项的至少一个电子雷管；至少一个电子雷管中的第一电子雷管的上游连接件通过总线连接控制设备；第一电子雷管的下游连接件连接下游电子雷管的上游连接件；所有至少一个电子雷管依次连接；其中，第一电子雷管为至少一个电子雷管中最靠近总线的电子雷管；控制设备向总线发送识别指令、设置指令、起爆指令的至少一种，用于起爆至少一个电子雷管；识别指令用于依次获得至少一个电子雷管的ID编码；设置指令用于依次将至少一个电子雷管并联到总线；起爆指令用于启动至少一个电子雷管的延期计时电路；控制设备包括起爆器、网路器、分路器的至少一种或起爆器、网路器、分路器的组合。

其中，控制设备还包括极性自动翻转电路，用于判断总线与控制设备连接是否存在极性反接，并自动完成控制设备输出极性的翻转。

本发明还提供一种无发火电容电子雷管系统，包括控制设备、总线，和根据权利要求1和7-11中任一项的至少一个电子雷管；至少一个电子雷管中的第一电子雷管的上游连接件和至少一个电子雷管中的最后一电子雷管的下游连接件通过总线连接到控制设备；第一电子雷管的下游连接件连接下游电子雷管的上游连接件；所有至少一个电子雷管依次连接；其中，第一电子雷管为至少一个电子雷管中最靠近总线的电子雷管，最后一电子雷管为至少一个电子雷管中最远离总线的电子雷管；控制设备向总线发送起爆指令，用于生成发火回路；起爆指令用于将至少一个电子雷管的点火头串联到发火回路；控制设备向发火回路释放至少1安培电流，点燃发火回路中所有的点火头，以起爆至少一个电子雷管。

无发火电容电子雷管系统的控制设备包括：本安控制电路，毫秒开关，高压充放电模块；总线连接到毫秒开关；本安控制电路连接到毫秒开关；毫秒开关还连接高压充放电模块，用于构成充电回路、发火控制回路和放电回路；充电回路用于给高压电容充电；发火控制回路用于将高压电容储存的电能释放到发火回路；放电回路用于将高压电容残余的电荷快速释放；毫秒开关用于切换本安控制电路、充电回路、发火控制回路、放电回路。

本安控制电路进一步包括：控制模块，调制解调模块、高压设定模块、全电阻检测模块和电池；调制解调模块连接到毫秒开关，用于向总线发送指令和提取总线中的应答信号；全电阻检测模块串联在发火回路中，用于检测发火回路全电阻；高压设定模块控制高压充放电模块的工作，用于产生与发火回路全电阻相关的高压电容的电压；控制模块分别连接调制解调模块、高压设定模块、发火回路全电阻检测模块。

高压设定模块进一步包括：电子开关、信号放大器；信号放大器的输入连接高压充放电模块的光耦输出；信号放大器的输出连接控制模块，控制模块采集高压信号；控制模块控制电子开关的通断；电子开关的输入连接到电池；电子开关的输出连接到高压充放电模块的电源输入。

应用于地震勘探遥控起爆系统的控制设备包括：译码器和适配器，其中，总线连接到译码器的电雷管接口的正极、译码器的电雷管接口的负极和适配器的输出端口的正极，适配器的输出端口的负极连接译码器的电雷管接口的负极；适配器用于产生发火回路；译码器用于测量发火回路全电阻，并用于向发火回路释放起爆电能。

本发明揭示了一种菊花链的电子雷管故障定位方法包括：

电子雷管按照布设顺序依次连接后，通过总线将第一电子雷管连接到控制设备，构成一链路；

若总线电流达到或超过预设最大限流值，表示总线存在短路故障或第一电子雷管的第一电线存在短路故障，从链路中取下第一电子雷管，执行菊花链的电子雷管检测过程；

否则，执行菊花链的电子雷管自动注册过程，直至自动注册过程结束；

若不能识别第一电子雷管，表示总线存在开路故障或第一电子雷管存在故障，从链路中取下第一电子雷管，执行检测过程；

若已注册电子雷管数为N，且N小于链路中电子雷管总数时，表示第N电子雷管或第N+1电子雷管存在故障，从链路中取下第N电子雷管和第N+1电子雷管，执行检测过程；

若总线电流达到或超过预设最大限流值，表示最后一电子雷管的脚线或最后一电子雷管的地表线存在短路，从链路中取下最后一电子雷管，执行菊花链的电子雷管检测过程；

否则，链路中所有电子雷管正常，故障定位过程结束。

其中，自动注册过程进一步包括：

控制设备发送复位指令；

控制设备周期性发送识别指令；

未注册的电子雷管发送应答信号，并切断下游电子雷管的电源通路；

若控制设备在预置时间内不能获得应答信号，自动注册过程结束；

控制设备提取应答信号中的电子雷管的ID编码，并发送包含电子雷管的ID 编码/电子雷管的ID编码对应的密码的设置指令；

包含电子雷管的ID编码/电子雷管ID编码对应的密码的电子雷管接收设置指令时，标识注册标志，并连通下游电子雷管的电源通路；

若总线电流达到或超过预设最大限流值时，自动注册过程结束；

重复上述步骤直至所有电子雷管被注册。

检测过程进一步包括：

将电子雷管的上游连接件和下游连接件分别接入检测仪；

若检测仪输出电流达到或超过预设最大限流值时，表示电子雷管的第一电线的第一导体和第二导体存在短路故障；

若电子雷管下游连接件的第二端口为低电平时，表示电子雷管的第一电线的第二导体和第三导体存在短路故障；

执行单个菊花链的电子雷管注册过程；

若不能识别电子雷管时，表示电子雷管的第一电线存在开路故障；

注册过程结束后，若检测仪输出电流达到或超过预设最大限流值时，表示电子雷管的第二电线的第一导体和第二导体存在短路故障；

若电子雷管下游连接件的第二端口为高电平时，表示电子雷管的第二电线的第二导体、电子雷管的第一电线的第三导体至少存在一处开路故障；

检测过程完毕，若不存在上述故障，电子雷管的电性能正常。

单个菊花链的电子雷管注册过程进一步包括：

检测仪发送复位指令；

检测仪发送识别指令；

电子雷管发送应答信号；

若检测仪在预置时间内不能获得应答信号，注册过程结束；

否则，检测仪发送设置指令；

电子雷管接收到设置指令时，导通电子雷管的总线控制电路；

注册过程结束。

在电子雷管的布设施工中，施工人员只需将电子雷管一个一个地按序连接起来。在连接完所有电子雷管时，在安全区域将链路接入起爆控制设备，通过控制设备的自动注册功能逐个搜索整条链路上的电子雷管，搜索到的顺序为电子雷管连接的顺序，结合本发明揭示的菊花链的电子雷管故障定位方法，可以快速定位故障的电子雷管，大大提高了施工效率。

在使用煤矿许用电子雷管时，和煤矿许用电雷管的起爆过程基本相同，操作简单，易于理解。该电子雷管具有防水型连接组件，在昏暗潮湿的环境下，施工人员更容易将所有电子雷管连接起来，组成一个菊花链，然后再通过总线将第一电子雷管和最后一电子雷管连接到电容式电子雷管起爆器。首先通过电容式电子雷管起爆器注册/授权链路中的所有电子雷管，将链路中的所有电子雷管并联在总线上，然后发送起爆指令，产生串联所有电子雷管的点火头的发火回路。此后基本和普通的电容式电雷管起爆的操作方法一样，旋转电容式电子雷管起爆器的多层毫秒开关，进入充电状态，先测量出发火回路的全电阻，根据测量到的全电阻，控制高压电容达到相应的高压时，停止充电，并指示充电完毕。最后，旋转多层毫秒开关，将高压电容的电能释放到发火回路中，从而点燃所有电子雷管的点火头。像普通的电雷管一样，该电子雷管内置了化学延期体，或者是瞬发的电子雷管，在雷管真正起爆时，所有电子雷管的点火头都已经点燃，这样就避免了因为振动而导致的电子雷管控制器失效的故障，大大降低了瞎火率，其瞎火率指标和普通电雷管基本相同。

在使用地震勘探电子雷管时，需要将总线分别连接到译码器和适配器，首先用适配器注册/授权链路中的所有电子雷管，将链路中的所有电子雷管并联在总线上，然后，适配器发送起爆指令，产生串联所有电子雷管的点火头的发火回路；发火回路被串联在译码器的电雷管接口的正极和负极之间；译码器可以对发火回路测量其发火回路全电阻，并将全电阻值发送给编码器，用于起爆员决策是否起爆雷管；译码器在执行起爆时将高压电容的电能释放到发火回路中，从而点燃所有电子雷管的点火头，由于在地震勘探起爆系统中要求雷管必须在起爆电流作用的1毫秒之内起爆，因此，本发明的地震勘探电子雷管采用桥膜电阻作为点火头的发火电阻，采用三硝基间苯二芬铅(俗称史蒂芬酸铅)作为点火头的点火药。采用该点火头的电子雷管其瞬发时间小于0.3毫秒，误差不超过0.1毫秒，对于准确同步地震波非常有好处。需要指出的是，现有的译码器软硬件不需要做任何改动，使用方式和起爆电雷管完全相同。

附图说明

图1是本发明提供的菊花链的电子雷管结构示意图。

图2是本发明的包括总线控制电路的电子雷管控制器电路结构图。

图3是本发明的包括总线控制电路的无发火电容电子雷管控制器电路结构图。

图4是本发明提供的电子雷管系统的连接示意图。

图5是本发明提供的无发火电容电子雷管系统的连接示意图。

图6是本发明提供的电容式电子雷管起爆器的电路结构图。

图7是本发明提供的电容式电子雷管起爆器的本安控制电路的电路结构图。

图8是本发明提供的地震勘探电子雷管的遥爆系统的连接示意图。

图9是本发明的菊花链的电子雷管故障定位方法的流程图。

图10是本发明的菊花链的电子雷管自动注册方法的流程图。

图11是本发明的菊花链的电子雷管检测方法的流程图。

图12是本发明的单个菊花链的电子雷管注册方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

实施例1

图1是本发明提供的菊花链的电子雷管结构示意图。如图1所示，菊花链的电子雷管包括包含总线控制电路的电子雷管控制器12、点火头11、基础雷管10、第一电线13(在本发明中方便称为“脚线”)、第二电线14(在本发明中方便称为“地表线”)、上游连接件16和下游连接件15。电子雷管控制器12 通过脚线13和地表线14分别与上游连接件16和下游连接件15相连。一般来说，一个网路器用于组建一条电子雷管支路(在本发明中称为“链路”)。在每条链路上会接入若干电子雷管。

更为详细地说明：

脚线13的第一导体13A连接上游连接件16的第一端口161和电子雷管控制器12的第一端口121；

脚线13的第二导体13B连接上游连接件16的第二端口162和电子雷管控制器12的第二端口122；

地表线14的第一导体14A连接上游连接件16的第一端口161和下游连接件15的第一端口151；

下游连接件15的第二端口152通过地表线14的第二导体14B和脚线13的第三导体13C连接到电子雷管控制器12的第三端口123；

下游连接件15插入下游电子雷管的上游连接件16，上游连接件16的第一端口161连接下游连接件15的第一端口151，上游连接件16的第二端口162连接下游连接件15的第二端口152；

电子雷管控制器12的总线控制电路124串联在电子雷管控制器12的第二端口122和第三端口123之间；

所有电子雷管依次连接后，构成一个菊花链连接的链路。

图4是本发明提供的电子雷管系统的连接示意图，如图4所示，第一电子雷管23A的上游连接件16A通过总线22连接到控制设备21；上游电子雷管23A 的下游连接件15A插入下游电子雷管23B的上游连接件16B。

上述图4仅示出一个控制设备连接两个电子雷管的情况，应当清楚的是，图4仅仅是用于说明本实施例的示例。控制设备可以连接两个以上的电子雷管。

所有电子雷管控制器12的第一端口121、上游连接件16的第一端口161、下游连接件15的第一端口151都并联在一起，并通过总线22连接到控制设备 21的正极，所有电子雷管都有正极输入；

第一电子雷管23A的电子雷管控制器12的第二端口122通过总线22连接到控制设备21的负极，第一电子雷管总是有负极输入；

下游电子雷管23B的电子雷管控制器12的第二端口122连接到其上游电子雷管23A的电子雷管控制器12的第三端口123，下游电子雷管23B必须在其所有的上游电子雷管的总线控制电路124导通时，才能有负极输入。

当电子雷管同时有正极和负极输入时，表示该电子雷管被并联在总线上(在本发明中称为“联入链路”)。

图2是本发明的包括总线控制电路的电子雷管控制器电路结构图。

如图2所示的电子雷管控制器12包括，第一端口121A、第二端口122A、第三端口123A、总线控制电路124A，其中，121A为电源正极输入端；122A 为电源负极输入端；123A为输出端。121A经过防回流二极管D1给数字储能电容C1充电，经过LDO(稳压器)给单片机供电。121A经过限流电阻R1、防回流二极管D2、过压保护电阻R3给发火电容C2充电。

ESD保护电路S1为尖端放电电路，在121A和122A输入诸如5000V/2000pf 放电脉冲时，形成尖端放电回路以防止雷管爆炸。

点火头11包括发火电阻R2，在开关管Q5导通时，将发火电容C2储存的电能瞬间作用到发火电阻R2，从而引爆雷管。

过压保护电阻R3用于在第一端接入高压(如220VAC)时，限制产生较大的电流流过发火电阻R2，从而防止非法起爆。

本发明揭示的总线控制电路124A包括NMOS管Q1，Q1的源极连接电源负极输入端122A；Q1的漏极连接123A；Q1的栅极连接到单片机，若单片机输出高电平到Q1的栅极时，Q1导通，从而使得电子雷管控制器12的123A 和122A连通，Q1内阻约为100毫欧以下，在链路中可以忽略。若单片机输出低电平到Q1的栅极时，Q1关闭，从而使得123A和122A的电源通路被切断。也就是说，通过控制Q1的栅极电压即可实现是否将下游电子雷管联入链路。

如果电子雷管是链路中的第一个，在其121A和122A之间有电压差，通过限流电阻R1、防回流二极管D1，向C1充电，再经过LDO给单片机供电，单片机经过开关管Q4与控制设备双向通信，可以接收复位指令/识别指令/设置指令/延期指令/起爆指令，并能发送应答信号。

如链路中的第一个电子雷管23A的单片机在接收到识别指令后，判断23A 是否存在已注册标志，如果不存在，则链路中的第一个电子雷管23A向总线发送包含本身ID编码的应答信号，同时保持向总线其控制电路124A栅极输出低电平，使Q1关闭，防止下游电子雷管(如23B)向总线发送应答信号；若存在已注册标志时，该第一个电子雷管23A的单片机保持向其总线控制电路124A的栅极输出高电平，使Q1保持打开状态，保持下游电源通路的导通，并且不发送应答信号。这样，在总线仅存在一个应答信号，控制设备可以从中正确提取应答信号中的雷管ID编码。

紧接着，控制设备向总线发送包含ID编码/ID编码对应的密码的设置指令。

如电子雷管23A在收到设置指令后，判断设置指令中包含的ID编码/ID 编码对应的密码和本身的ID编码/密码是否一致，如果不一致时，则不应答，也不做任何状态改变；如果一致则发送应答信号，标志已注册标志，并向其总线控制电路124A的栅极输出高电平，使Q1导通，从而连通123A和122A，使得下游电子雷管23B联入链路，这样就完成了第一个电子雷管23A的注册过程。此时，第二个电子雷管23B被联入链路，第一个电子雷管23A和第二个电子雷管23B都并联在总线上，都能与控制设备双向通信。

如果电子雷管不是链路中的第一个，若其上游链路中的所有电子雷管的总线控制电路124A都处于导通状态时，该电子雷管的121A和122A并联在总线上；若其上游链路中的电子雷管的任意一个总线控制电路124A处于断开状态时，该电子雷管的122A处于悬浮状态，该电子雷管没有电源供给，表示该电子雷管未联入链路。换言之，所有电子雷管的参考地都被总线控制电路124A 分割开，只有总线控制电路124A导通时，才能将下游电子雷管控制器12的参考地并联到总线的负极。电子雷管只有在已联入链路时，才可以接收到总线上的指令；电子雷管在未联入链路时，不能接收总线上的指令，也不能向总线发送应答。

和总线直接连接的电子雷管总是第一个被注册，然后是最靠近控制设备的没有被注册的电子雷管被依次注册。在实际施工时，延期递增的方向、起爆控制设备的位置等需现场灵活规定。

实施例2

图3是本发明的包括总线控制电路的无发火电容电子雷管控制器电路结构图。图5是本发明提供的无发火电容电子雷管系统的连接示意图。结合图5 和图3来说明一下本发明揭示的无发火电容电子雷管系统。

如图3所示，电子雷管控制器12的正极输入端121B，经过防回流二极管 D1、D2给数字储能电容C1充电，数字储能电容C1给单片机供电，由于电源输入不超过单片机的耐压，且单片机没有严格的延期需求，因此，为了降低成本，无发火电容电子雷管不使用稳压器，也能保证单片机正常工作。

在本实施例中的NMOS管Q2导通时，所有电子雷管均并联在总线上，所有电子雷管在同一时刻可以接收到起爆指令。或者，在本实施例中的电子雷管控制器12没有包含NMOS管Q2时，依靠总线控制电路124B中的NMOS管Q1，并通过菊花链的电子雷管自动注册方法，将电子雷管并联到总线上。

需要特别说明的是，无发火电容电子雷管的电子雷管控制器12没有发火电容，在总线控制电路124B中Q1导通时，点火头11中的发火电阻R2、保险丝、总线控制电路124B中的Q1串联在122B和123B之间。在起爆时，所有的发火电阻R2将被串联在控制设备的爆破母线正极和爆破母线负极之间形成闭合的发火回路中，发火电阻R2的发火能量来自于爆破母线。防回流二极管D1可以为多个二极管串联组成，以防止在高压发火时有高压回流到总线。

下面详细地说明一下构成发火回路的过程。

如图5所示，控制设备31包括编程端口311，爆破母线正极312，爆破母线负极313；

第一电子雷管33A和最后一电子雷管33B通过总线32连接到控制设备31；

所有电子雷管依次连接，如33A电子雷管的下游连接件插入33B电子雷管的上游连接件，如果33B不是最后一电子雷管，其下游连接件同样继续插入到其下游电子雷管的上游连接件，这里就不再赘述。

上述图5仅示出一个控制设备连接两个电子雷管的情况，应当清楚的是，图5仅仅是用于说明本实施例的示例。控制设备可以连接两个以上的电子雷管。

总线32的第一导体32A连接第一电子雷管33A的上游连接件16A的第一端口161A与编程端口311；

总线的第二导体32B连接第一电子雷管33A的上游连接件16A的第二端口 162A和爆破母线负极312；

总线的第三导体32C连接最后一电子雷管33B的下游连接件15B的第二端口152B和爆破母线正极313；

最后一电子雷管33B的下游连接件15B的第一端口151B悬空。

显而易见，本实施例明显区别于实施例1中两线式总线结构，在本实施例中，总线32中32A、32B构成了如实施例1中的二线式总线的正极和负极，用于给链路供电和信号双向传递。总线32中32C、32B还构成了爆破母线和负极，用于给所有的点火头11传递点火能量。

控制设备向总线发送起爆指令，电子雷管33A和33B的单片机同时接收到起爆指令，分别向各自的Q1的栅极输出高电平，使Q1导通，同时向Q2的栅极输出一低电平，关闭Q2。

Q1导通时，保险丝、发火控制开关Q1远小于R2的电阻，因此，在电子雷管控制12的122B和123B之间可以简化为只有点火头。由于所有的电子雷管依次连接，因此，从最后一个电子雷管的下游连接件的第二端口直至第一个电子雷管的上游连接件的第二端口之间，串联了所有的电子雷管的点火头。最后一个电子雷管的下游连接件的第二端口通过总线连接到爆破母线的正极，第一个电子雷管的上游连接件的第二端口通过总线连接到爆破母线的负极。这样，在爆破母线正极和爆破母线负极之间组成发火回路，该发火回路和普通电雷管串联网络的发火回路没有什么不同，因此，可以采用普通电雷管起爆方法点燃发火回路中的所有的点火头，进一步点燃电子雷管内的化学延期体，按预置的延期起爆雷管。

需要说明的是，由于单片机在接收到起爆指令后进入休眠状态，其休眠电流低至1uA以下，即使此时切断编程端口的电源输出，储存在数字储能电容C1 中的电量还可以使Q1保持长时间的导通，因此，在100秒内完成起爆器充电和发火过程是没有技术风险的。

从电路上看，Q1用作总线开关同样能够实现菊花链的电子雷管的自动注册功能。问题是，当组网规模较大时，发火电阻的阻值就不能被忽略，总线电阻逐渐变大，末端的电子雷管供电电压变小，应答信号逐步变弱，最终导致控制设备无法从总线上提取应答信号，导致无法完成所有电子雷管的注册，限制了组网规模。因此，在本实施例中，增加NMOS管Q2可以解决上述问题。

进一步地，电子雷管控制器12还包括一TVS二极管Z1，Z1的正极连接电子雷管控制器12的参考地，Z1的负极连接电子雷管控制器12的输出端123B。若122B电压高于123B的电压时，Q2内部的二极管和Z1均正向导通，使得发火电阻R2的发火回路被旁路，R2不可能获得足够的电流，从而防止非法起爆。

若123B的电压远高于122B时，Z1反向击穿导通，由于Z1的击穿电压远小于Q1的源漏耐压Vds，因此，在Q1关闭状态下，R2不会流过大电流。这样，无论在电子雷管控制器12的第二端口122B和第三端口123B接入正/负高压，都不能非法起爆雷管。

同样的，单片机的耐压远低于Q1的栅极击穿电压，无论电子雷管控制器12 第一端口121B与第二端口122B/第三端口123B之间施加正/负电压时，都不会有大电流流过发火电阻R2，从而确保了电子雷管不能被非法起爆。

发火回路中的保险丝内阻远小于发火电阻，可以忽略不记，且保险丝的融化热能远高于发火电阻的发火冲能，即一定是发火电阻先发火而后保险丝才有可能熔断。在Q1关闭状态下，若流过保险丝的热能达到保险丝的融化热能时，保险丝断开，可以阻止持续的非法高压入侵。

需要指出的是，本发明中起爆指令在具体实施例中的含义不同。在实施例1 中，起爆指令是给所有电子雷管的电子延期电路一个同时启动计时的基准信号，起爆指令还包含校准电子雷管的时基信号，用于校准电子雷管延期精度。在实施例2中，起爆指令是使所有电子雷管的发火电阻同时串联到发火回路中。

本发明揭示的无发火电容的电子雷管是充分结合电子雷管通信技术和毫秒延期电雷管起爆技术产生的新型电子雷管。该新型电子雷管不仅降低了成本，同时大大提高了电子雷管在井下应用的准爆率。

无发火电容的电子雷管内置延期体，或不装入延期体，可以作为优选的煤矿许用电子雷管，也可以作为优选的地震勘探电子雷管，同时还可作为浅孔爆破中优选的成本敏感的电子雷管。

实施例3

图6是本发明提供的电容式电子雷管起爆器的电路结构图。在井下煤矿中，需要提供一种煤矿许用的电容式电子雷管起爆器。为了满足井下煤矿安全生产的需要，本发明提供了井下煤矿用的控制设备的技术方案。结合图5和图6，下面详细说明本发明提供的电容式电子雷管起爆器。本发明采用的毫秒开关为3 层毫秒开关，共有三个位置，其中第一位置和第三位置为稳定位置，第二位置为过度位置，在第二位置的触点接触时间小于4ms。

本发明提供的电容式电子雷管起爆器包括编程端口311，爆破母线正极312，爆破母线负极313，本安控制电路316，毫秒开关314，高压充放电模块318，电池315；编程端口311、爆破母线正极312、爆破母线负极313分别连接到毫秒开关314；本安控制电路316分别连接到毫秒开关314、电池315、高压充放电模块318；毫秒开关314连接高压充放电模块318，构成了充电回路、发火控制回路和放电回路；

毫秒开关314处于第三位置pos3时，编程端口311、爆破母线负极313被切换到本安控制电路，本安控制电路向总线发送指令和从总线提取信号。发火电阻R51被并联到高压电容C52两端，保持高压电容C52处于本质安全电压以下。启动菊花链电子雷管的自动注册过程，将所有电子雷管并联在总线上，然后将所有电子雷管的点火头串联在爆破母线正负极之间。

当毫秒开关314切换到第一位置pos1时，爆破母线正极312、爆破母线负极313被切换到本安控制电路，本安控制电路先测量出爆破母线正极312和爆破母线负极313之间的发火回路全电阻，通过计算可以获得高压电容C52应达到的高压设定值。然后，给高压充放电模块318供电，在线性光耦PC817隔离作用下，本安控制电路316实时检测高压电容C52的高压测量值，一旦高压测量值达到高压设定值，关闭充电回路。

当充电完毕后，旋转毫秒开关314到第三位置pos3，在途径毫秒开关314 第二位置pos2时，接通爆破母线正负极32B、32C和高压电容C52的两端，从而将高压电容C52的电能释放到发火回路中，发火回路导通持续时间小于4ms。当毫秒开关314到达第三位置pos3时，将发火电阻R51并联到高压电容C52两端，对高压电容C52的残余电荷进行快速释放，从而使高压电容处于本质安全电压以下。

使用毫秒开关是隔离本质安全电路和非本质安全电路的理想的可靠器件，便于理解、维修和更换。

实施例4

图7是本发明提供的电容式电子雷管起爆器的本安控制电路的电路结构图，结合图6和图7说明本发明提供的电容式电子雷管起爆器的本安控制电路。

如图7所示，本发明提供的本安控制电路316进一步包括：

控制模块61，调制解调模块62、高压设定模块64、全电阻检测模块63；

控制模块61分别连接调制解调模块62、高压设定模块64、发火回路全电阻检测模块63；

调制解调模块62连接到第一毫秒开关314，用于向总线发送指令和提取总线中的应答信号；

全电阻检测模块63串联在发火回路中，包括恒流源和电压调整电路，用于检测发火回路全电阻，当所有电子雷管的发火头电阻都被串联在爆破母线正负极之间时，在发火回路中发送小于1mA的恒流，然后再测量该电流产生的电压，即可计算出发火回路全电阻，其中包括总线电阻、脚线、地表线、点火头电阻、开关管电阻；

高压设定模块64控制高压充放电模块318的工作，用于产生与发火回路全电阻相关的高压电容C52电压；高压设定模块64进一步包括：电子开关、信号放大器；信号放大器的输入连接高压充放电模块的光耦输出；信号放大器的输出连接控制模块，控制模块采集高压信号；控制模块控制电子开关的通断；电子开关的输入连接到电池；电子开关的输出连接到高压充放电模块的电源输入。控制模块依据检测到的电子雷管总数和发火回路全电阻生成一个高压设定值，控制模块实时检测经过光耦隔离放大后的高压信号，当高压信号值达到高压设定值时，断开电子开关。

实施例5

图8是本发明提供的地震勘探电子雷管的起爆系统的连接示意图，结合图5，以地震勘探电子雷管为例，进一步说明本发明提供的地震勘探电子雷管的起爆系统在地震勘探中的工作过程。

本发明揭示地震勘探电子雷管与实施例2中的无发火电容电子雷管组成原理相同，区别在于地震勘探电子雷管为瞬发型，没有延期药柱。特别地，地震勘探电子雷管的点火头优选地采用桥膜电阻和史蒂芬酸铅，以提供更高的雷管瞬发精度。

本发明涉及的译码器是广泛应用于地震勘探领域的一种地震勘探电雷管的遥控起爆装置，但不能直接起爆普通的电子雷管。

通过本发明提供的适配器，可以将本发明提供的菊花链的电子雷管转换为译码器可以直接起爆的雷管，这样，在不需要改变现有地震勘探起爆模式的基础上，大大提高了震源同步精度和雷管使用安全性。

本发明提供的地震勘探电子雷管的控制设备31进一步包括：译码器35和适配器36，译码器35的电雷管接口的正极连接爆破母线的正极313，译码器35 的电雷管接口的负极连接爆破母线的负极312，适配器36的输出端口的正极连接编程端口的正极311，适配器的输出端口的负极连接译码器35的电雷管接口的负极；适配器预先执行起爆指令，用于闭合发火回路；译码器还可测量发火回路全电阻，译码器在收到TB信号后向发火回路释放起爆电能。

编码器37用于遥控译码器35释放起爆电能，并且接收译码器35发出的井口信息。

首先，将所有电子雷管连接起来，通过总线32将第一电子雷管和最后一电子雷管分别连接到译码器35和适配器36。然后，适配器36通过菊花链的电子雷管自动注册方法，将所有的电子雷管逐个并联到总线上，再然后，通过起爆指令将所有的点火头电阻串联起来。最后，在译码器35的电雷管接口的正极和译码器35的电雷管接口的负极形成闭合回路。译码器35和测振仪在编码器37 的统一控制下，实现震源药柱起爆时间与测振时间零点的同步。

实施例6

图9是菊花链的电子雷管故障定位方法的一个实施例。如图9所示，该方法包括：

步骤101，电子雷管按照布设顺序依次连接后，将第一电子雷管连接到起爆器/网路器/分路器，构成一链路；

步骤102，起爆器检测总线电流达到或超过预设最大限流值，表示总线存在短路故障或第一电子雷管的脚线存在短路故障，从链路中取下第一电子雷管，执行步骤301～308；

步骤103，设置计数器N初值为0，执行步骤201～207，等待菊花链的电子雷管自动注册过程结束；

步骤104，如果N＝0，表示总线存在开路故障或第一电子雷管存在故障，从链路中取下第一电子雷管，执行步骤301～308；

步骤105，若N小于链路中电子雷管总数时，表示第N电子雷管或第N+1 电子雷管存在故障，从链路中取下第N电子雷管和第N+1电子雷管，执行步骤 301～308；

步骤106，起爆器检测总线电流达到或超过预设最大限流值，表示最后一电子雷管的脚线或和最后一电子雷管的地表线存在短路，从链路中取下最后一电子雷管，执行步骤301～308；

步骤107，链路中所有电子雷管正常，故障定位过程结束。

在上述过程中，一旦出现故障时，通过总线电流和已注册的雷管数(计数器N)，即可快速判断出故障位置，然后，针对不同的故障类型，采用不同的处置手段进行处置，任何熟悉本技术领域的技术人员对于采用何种处置手段都具有先验的常识。

实施例7

图10是菊花链的电子雷管自动注册过程的一个实施例。如图10所示，该过程包括：

步骤201，起爆器发送复位指令，清除所有电子雷管标识状态，并切断下游电源通路；

步骤202，起爆器发送识别指令；

步骤203，未注册的电子雷管发送应答信号，并切断下游电源通路；

步骤204，起爆器在预置时间内不能获得应答信号时，自动注册过程结束；

步骤205，起爆器提取应答信号中的电子雷管ID编码，并发送包含电子雷管ID编码/电子雷管ID编码对应的密码的设置指令，且使N＝N+1；

步骤206，包含电子雷管ID编码/电子雷管ID编码对应的密码的电子雷管接收设置指令，标识已注册标志，并打开下游电源通路，将下游电子雷管接入链路；

步骤207，起爆器检测总线电流达到或超过预设最大限流值，自动注册过程结束，否则，重复步骤202～207。

在上述过程中，通过总线控制电路的通信信息传递的控制作用，实现电子雷管的自动识别，不仅获得所有电子雷管ID，还确定了与电子雷管ID对应的连接顺序号。

由于电子雷管是一个一个地被起爆器识别的，因此可以在起爆器中设置一个计数器，其初始值设置为0，每当起爆器识别到一个电子雷管，就将计数器加1，而后将该计数器值作为顺序号。

例如，当起爆器识别第一个电子雷管时，计数器是1，该第一个电子雷管的顺序号为1；当起爆器识别第二个电子雷管时，计数器在1的基础上加1，此时计数器为2，则该第二个电子雷管的顺序号为2；以此类推。

其优点在于：传统电子雷管起爆系统在直接将电子雷管预先并联到总线时，无法识别电子雷管ID和电子雷管连接顺序号。而在本发明中，现场施工中，电子雷管在不需要扫码注册，也不需要带电操作，而直接将电子雷管顺序连接起来。在安全区域连接起爆器，执行自动注册过程。

上述方法中，步骤206的电子雷管设置过程实际还是将与电子雷管作业有关的参数(电子雷管设置参数)写入电子雷管的过程。电子雷管设置参数主要包括电子雷管顺序号/电子雷管网络地址、电子雷管延期(包括绝对延期或相对延期)。

在连接所有电子雷管后，在安全区连接起爆器，起爆器实施自动注册功能，能够自动收集电子雷管ID和电子雷管连接顺序号。根据收集到的电子雷管ID 和电子雷管连接顺序号，通过在PCT专利申请(国际公布号：WO2015109417) 揭示的延期设置方法，可建立电子雷管ID和电子雷管顺序号与延期的对应关系，并以电子雷管ID或电子雷管连接顺序号为网络地址发送设置指令、巡检指令、授权指令等。

实施例8

图11是菊花链的电子雷管检测过程的一个实施例。如图11所示，该过程包括：

步骤301，将电子雷管的上游端口和下游端口分别接入电子雷管检测仪；

步骤302，电子雷管检测仪检测总线电流达到或超过预设最大限流值时，表示脚线的第一导体和第二导体存在短路故障；

步骤303，电子雷管检测仪检测电子雷管下游端口的第二端为低电平时，表示脚线的第二导体和第三导体存在短路故障；

步骤304，执行步骤401～406；

步骤305，若电子雷管检测仪不能识别电子雷管，表示电子雷管的第一电线存在开路故障；

步骤306，电子雷管检测仪检测总线电流达到或超过预设最大限流值时，表示地表线的第一导体和第二导体存在短路故障；

步骤307，电子雷管检测仪检测电子雷管下游端口的第二端为高电平时，表示地表线的第二导体和电子雷管的脚线的第三导体存在开路故障；

步骤308，检测完毕，电子雷管的电性能正常。

应当说明的是，该方法不仅仅用来排查电子雷管故障，同样是检验电子雷管功能是否正常的有效方法，可以作为电子雷管出厂检测方法或现场施工入孔前检测方法或申请电子雷管密码之前读取电子雷管ID编码的方法。

实施例8

图12是单个菊花链的电子雷管注册过程的一个实施例。如图12所示，该过程包括：

步骤401，检测仪发送复位指令；

步骤402，检测仪发送识别指令；

步骤403，电子雷管发送应答信号；

步骤404，若检测仪在预置时间内不能获得应答信号，注册过程结束；

步骤405，否则，检测仪发送设置指令；

步骤406，电子雷管接收到设置指令时，导通电子雷管的总线控制电路。

具体地说明一下，电子雷管在施工过程中，无非存在总线短路或开路、地表线短路或开路、脚线短路或开路、雷管有漏电等故障，这里不讨论电子雷管控制12中元器件引发的质量问题。

若总线短路时，一个雷管都不能识别，起爆器检测到总线电流非常大，达到或接近最大限流值。若总线开路或第一电子雷管脚线开路时，导致一个雷管都不能识别。若第一电子雷管脚线的第二导体和第三导体短路时，等同于总线上同时存在两个没有注册的电子雷管，相当于第一电子雷管和第二电子雷管同时并联在总线上，由于应答信号总线冲突，导致一个雷管都不能识别。

因此，只要一个电子雷管都没有识别到，都需要先排查第一电子雷管是否存在故障。排查第一电子雷管是否存在故障需要从链路上取下第一电子雷管，用电子雷管检测仪检测该电子雷管是否存在故障。如果第一电子雷管没有故障时，可以确认为总线短路或开路。

如果注册过程完成后发现了N(N＞0)个电子雷管，且N小于链路中已经连接的电子雷管总数时，说明存在有故障电子雷管。且存在故障的电子雷管不是第N电子雷管，就是第N+1电子雷管。

同样地，从链路上取下第N电子雷管和第N+1电子雷管，分别对这两个电子雷管用电子雷管检测仪检测是否存在故障。

电子雷管检测仪分别连接电子雷管上游连接件和下游连接件，并且电子雷管检测仪内部对下游连接件的第二端口连接了一个上拉电阻。通过本发明揭示的菊花链的电子雷管检测方法，可以确认电子雷管每根导体是否存在故障。

下面进一步说明，注册过程完成后发现了N个电子雷管，故障一定发生在第N电子雷管或第N+1电子雷管的原理。

假定上游电子雷管全部正常时，注册过程完成后发现了N个电子雷管。本发明提供的电子雷管包括上游连接件、下游连接件、脚线、地表线和电子雷管控制器，可以归纳起来的故障包括：

脚线第一导体和第二导体短路，故障雷管为第N+1电子雷管；

脚线第一导体或和第二导体开路，故障雷管为第N+1电子雷管；

脚线第二导体和第三导体短路，故障雷管为第N+1电子雷管；

电子雷管控制器故障，故障雷管为第N+1电子雷管；

地表线第一导体和地表线第二导体短路，故障雷管为第N电子雷管；

脚线第一导体和第三导体短路，故障雷管为第N电子雷管；

脚线第三导体开路，故障雷管为第N电子雷管；

地表线第一导体或和地表线第二导体开路，故障雷管为第N电子雷管。

至于上游连接件、下游连接件以及电子雷管控制器与脚线和地表线之间出现的开路和短路问题可完全等同于上述故障。

排查第N和第N+1电子雷管是否正常，就能够找出起爆器为什么注册到第N电子雷管时停止的原因。

在将电子雷管插入电子雷管检测仪时，电子雷管检测仪在编程端口输出电压。首先检测输出电流，如果输出电流过大，表示电子雷管的脚线第一导体和第二导体短路；

检测电子雷管的下游连接件的第二端的电平，如果下游连接件的第二端的电平是低电平，表示脚线第二导体和第三导体短路；如果是高电平则需要进行下一步检测。

电子雷管检测仪执行注册过程，如果不能识别该电子雷管，则表示电子雷管控制器故障或脚线开路；

在注册完毕该电子雷管时，电子雷管的总线控制电路应导通；

此时再检测输出电流，如果输出电流过大，表示电子雷管的地表线的第一导体和地表线的第二导体短路或者脚线第一导体和第三导体短路；

此时，检测电子雷管的下游连接件的第二端的电平，如果为高电平，表示脚线第三导体开路或者地表线第一导体或和地表线第二导体开路或者总线控制电路故障。这是因为，若总线控制电路导通后，电子雷管的地表线的第二导体应该被并联在电子雷管检测仪的编程端口的负极，如果连接正常时，下游连接件的第二端应该被拉低。

更清楚地指出，如果故障雷管是第N电子雷管时，表示第N电子雷管连接到第N+1电子雷管的通路存在故障；如果故障雷管是第N+1电子雷管时，表示第N+1电子雷管的上游链路存在故障，或者其脚线第二导体和第三导体短路，导致第N+2电子雷管和第N+1电子雷管同时被并联到总线上。并且只有脚线第二导体和第三导体短路的故障才能与第N+1电子雷管下游链路有关，换句话说，只要出现这种故障时，注册过程一定会停止在识别出N个电子雷管处。其他的任何故障都与第N+1电子雷管下游链路无关，即，故障一定发生在第N电子雷管或第N+1电子雷管。

在本发明中，由于电子雷管具有控制总线通信信息传递和故障快速定位的特点，结合本发明提供的电子雷管注册方法、电子雷管检测方法、电子雷管故障定位方法，可实现了电子雷管快速识别注册、授权起爆、故障定位的功能，极大降低了劳动强度和技术复杂度，使得电子雷管具有了非电雷管的连接快捷性，同时又具有电子雷管高精度和高可靠性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电子雷管系统，包括控制设备、总线和至少一个电子雷管，

其中，所述至少一个电子雷管中的每一个电子雷管包括基础雷管、点火头、电子雷管控制器、第一电线、第二电线、上游连接件和下游连接件；

通过所述第一电线连接所述电子雷管控制器和所述上游连接件；

通过所述第二电线连接所述上游连接件和所述下游连接件；

所述上游连接件用于接入到总线或上游电子雷管；

所述下游连接件用于接入到下游电子雷管或置空；

所述上游电子雷管为菊花链中靠近所述总线的另一电子雷管；

所述下游电子雷管为菊花链中远离所述总线的另一电子雷管；

所述上游连接件的第一端口连接所述电子雷管控制器的第一端口和所述下游连接件的第一端口；

所述上游连接件的第二端口连接所述电子雷管控制器的第二端口；

所述下游连接件的第二端口连接到所述电子雷管控制器的第三端口；

所述电子雷管控制器的总线控制电路串联在所述电子雷管控制器的第二端口和所述电子雷管控制器的第三端口之间；

所述上游电子雷管的下游连接件插入所述下游电子雷管的上游连接件；

所述上游电子雷管的下游连接件的第一端口连接所述下游电子雷管的上游连接件的第一端口；

所述上游电子雷管的下游连接件的第二端口连接所述下游电子雷管的上游连接件的第二端口；

所述电子雷管控制器在接收到所述总线上的识别指令、设置指令、复位指令的至少一种后，连通/切断所述下游电子雷管的电源通路，

其特征是：

所述至少一个电子雷管中的第一电子雷管的上游连接件和所述至少一个电子雷管中的最后一电子雷管的下游连接件通过所述总线连接到所述控制设备；所述第一电子雷管的下游连接件连接下游电子雷管的上游连接件；

所有所述至少一个电子雷管依次连接；

其中，所述第一电子雷管为所述至少一个电子雷管中最靠近所述总线的电子雷管，所述最后一电子雷管为所述至少一个电子雷管中最远离所述总线的电子雷管；

所述控制设备向所述总线发送起爆指令，用于生成发火回路；

所述起爆指令用于将所述至少一个电子雷管的点火头串联到所述发火回路；

所述控制设备向所述发火回路释放至少1安培电流，点燃所述发火回路中所有的点火头，以起爆所述至少一个电子雷管，

其中，所述控制设备包括：

本安控制电路、毫秒开关和高压充放电模块；

所述总线连接到所述毫秒开关；

所述本安控制电路连接到所述毫秒开关；

所述毫秒开关还连接所述高压充放电模块，用于构成充电回路、发火控制回路和放电回路；

所述充电回路用于给高压电容充电；

所述发火控制回路用于将高压电容储存的电能释放到所述发火回路；

所述放电回路用于将所述高压电容残余的电荷快速释放；

所述毫秒开关用于切换所述本安控制电路、所述充电回路、所述发火控制回路和所述放电回路，

其中，所述本安控制电路包括：

控制模块、调制解调模块、高压设定模块、全电阻检测模块和电池；

所述调制解调模块连接到所述毫秒开关，用于向所述总线发送指令和提取所述总线中的应答信号；

所述全电阻检测模块串联在所述发火回路中，用于检测所述发火回路全电阻；

所述高压设定模块控制所述高压充放电模块的工作，用于产生与所述发火回路全电阻相关的高压电容的电压；

所述控制模块分别连接所述调制解调模块、所述高压设定模块、所述发火回路全电阻检测模块。

2.根据权利要求1所述的电子雷管系统，其特征是，

所述总线控制电路用于将所述点火头串联到所述总线。

3.根据权利要求2所述的电子雷管系统，其特征是，

所述总线控制电路至少包括：第一NMOS管，所述第一NMOS管的源极通过所述电子雷管控制器的输入保护模块的保险丝连接到所述电子雷管控制器的第二端口；所述第一NMOS管的漏极连接到所述点火头的一端，所述点火头的另一端连接到所述电子雷管控制器的第三端口；所述电子雷管控制器的单片机连接所述第一NMOS管的栅极。

4.根据权利要求3所述的电子雷管系统，其特征是，所述电子雷管控制器还包括一TVS二极管，所述TVS二极管的正极连接所述第一NMOS管的漏极，所述TVS二极管的负极连接所述电子雷管控制器的第三端口。

5.根据权利要求1所述的电子雷管系统，其特征是，所述点火头采用桥膜电阻；所述点火头的药剂采用三硝基间苯二芬铅。

6.根据权利要求1所述的电子雷管系统，其特征是，所述电子雷管还包括毫秒延期雷管的延期药柱。

7.根据权利要求1所述的电子雷管系统，其特征是，所述高压设定模块进一步包括：电子开关、信号放大器；

所述信号放大器的输入连接所述高压充放电模块的光耦输出；

所述信号放大器的输出连接所述控制模块，所述控制模块采集高压信号；

所述控制模块控制所述电子开关的通断；

所述电子开关的输入连接到所述电池；

所述电子开关的输出连接到所述高压充放电模块的电源输入。

8.根据权利要求1所述的电子雷管系统，其特征是，所述控制设备包括：译码器和适配器，其中，

所述总线连接到所述译码器的电雷管接口的正极、所述译码器的电雷管接口的负极和所述适配器的输出端口的正极，所述适配器的输出端口的负极连接所述译码器的电雷管接口的负极；

所述适配器用于产生所述发火回路；

所述译码器用于测量所述发火回路全电阻，并用于向所述发火回路释放起爆电能。

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