CN113701578A - 一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统 - Google Patents

一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,属于爆破技术领域,其包括PLC控制单元和雷管组件,所述雷管组件通过环境监测单元、通信数据监测单元和安全性能监测单元对其进行实时监测。本发明中,通过环境监测单元、通信数据监测单元和安全性能监测单元对点火环境、通信数据及安全性能信息进行实时检测,根据监测的结果来判断是否满足点火标准,通过对系统进行组网连接并且对网路进行测试,判断雷管是否扫入系统中,确认已设置的雷管类型与已注册雷管类型是否一致,该方案对起爆环境及网路因素进行实时监测的目的,在点火起爆过程中不易出现爆破失败,降低其安全隐患,有效实现安全型起爆点火的目的,十分适用。

Description

一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统
技术领域
本发明属于爆破技术领域,具体为一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统。
背景技术
爆破是利用炸药在空气、水、土石介质或物体中爆炸所产生的压缩、松动、破坏、抛掷及杀伤作用,达到预期目的的一门技术,药包或装药在土石介质或结构物中爆炸时,使土石介质或结构物产生压缩、变形、破坏、松散和抛掷的现象,主要用于土石方工程,以及金属建筑物和构筑物的拆除等,研究的范围包括:炸药、火具的性质和使用方法,装药(药包)在各种介质中的爆炸作用,装药对目标的接触爆破和非接触爆破,各类爆破作业的组织与实施;
在进行爆破作业中,需通过工业雷管进行起爆工作,在现有点火系统中,控制开关与电子雷管捆绑,来进行点火起爆工作,因受起爆环境影响,使起爆作业中部分雷管易出现故障,缺乏对起爆环境及网路等其他因素进行实时监测的目的,在点火起爆过程中易出现爆破失败或出现较大安全隐患,无法实现安全型起爆点火的目的,因此需一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统来解决上述问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供了一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,解决了因受起爆环境影响,使起爆作业中部分雷管易出现故障,缺乏对起爆环境及网路等其他因素进行实时监测的目的,在点火起爆过程中易出现爆破失败或出现较大安全隐患,无法实现安全型起爆点火的目的的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,包括PLC控制单元和雷管组件,所述雷管组件通过环境监测单元、通信数据监测单元和安全性能监测单元对其进行实时监测,所述环境监测单元、通信数据监测单元和安全性能监测单元的输出端均与组网连接单元的输入端连接,所述组网连接单元的输出端与定位单元和实时监控单元的输入端连接,所述定位单元和实时监控单元的输出端与数据采集模块的输入端连接,所述数据采集模块的输出端与数据分类管理单元的输入端连接,所述数据分类管理单元的输出端与PLC控制单元的输入端连接,所述PLC控制单元的输出端分别与爆破监测单元和安全登入单元的输入端连接。
所述PLC控制单元通过雷管注册单元与雷管监测单元的输入端连接,所述雷管监测单元的输出端与网路测试模块的输入端连接,所述网路测试模块的输入端与PLC控制单元的输出端连接,所述网路测试模块的输出端与区域显示模块的输入端连接,所述PLC控制单元的输出端通过故障信息反馈单元与显控终端连接,所述故障信息反馈单元的输入端通过数据库与PLC控制单元的输出端连接,所述显控终端的输出端与点火单元的输入端连接。
作为本发明的进一步方案:所述雷管组件包括若干个控制开关和若干个电子雷管,单个控制开关与单个电子雷管形成一组。
作为本发明的进一步方案:所述环境监测单元包括粉尘传感器、温度传感器和湿度传感器,所述环境监测单元用于对起爆环境的粉尘浓度、环境温度计环境湿度数据进行实时监测,通过各项判断当前环境是否满足正常起爆要求。
作为本发明的进一步方案:所述通信数据监测单元包括校准检测模块、延期时间检测模块和秘钥指令检测模块:
校准检测模块:用于对电子雷管各项参数进行检测,进行数字动态补偿,避免环境影响正常工作;
延期时间检测模块:用于对预设的起爆延时时间进行检测,避免起爆过程中出现时间差;
秘钥指令检测模块:用于对秘钥指令通过登入及登出的方式重新进行验证,避免秘钥指令出现错误影响点火起爆。
作为本发明的进一步方案:所述安全性能监测单元包括VAC监测模块、VDC监测模块、静电监测模块、射频监测模块和杂散电流监测模块,用于对电子雷管的各项抗值进行检测,且抗值数据包括交流电压、直流电压、25kv静电、抗射频及抗杂散电流,根据监测的结果来判断是否满足点火标准。
作为本发明的进一步方案:所述安全登入单元包括账户登录模块和秘钥验证模块,所述安全登入单元用于对管理身份进行验证,提高起爆安全性,所述爆破监测单元包括总线短路/断路检测模块和漏电检测模块。
总线短路/断路检测模块:用于对点火总线线路采用二分法对其短路和断路情况进行检测;
漏电检测模块:用于对点火总线和支线接头处漏电情况进行检测,判断是否出现漏电情况并且找出漏电处。
作为本发明的进一步方案:所述雷管注册单元中包括自动扫描注册和手动注册。
所述雷管注册单元用于对雷管各项参数信息进行自动扫描注册或手动注册,验证成功即可将信息传递至雷管监测单元,若验证失败则进行更换雷管并且重新进行注册,确认已设置的雷管类型与已注册雷管类型是否一致。
作为本发明的进一步方案:所述雷管监测单元包括网路连接测试模块,所述网路连接测试模块中包含已注册雷管数量、已测试雷管数量、在线雷管数量和可用雷管数量,并且对可用雷管数量进行规律编号。
作为本发明的进一步方案:所述网路测试模块用于测试起爆网路连接的可靠性,快速测试若区域显示模块中数据出现异常对网路线路进行排查并且再次进行完全测试,确保网路连接正常,最终由区域显示模块确定雷管定位信息及雷管更换信息。
作为本发明的进一步方案:所述数据库中包含预设数据基本参数和历史参数数据信息,所述PLC控制单元将接收的数据信息与数据库中各项参数通过故障信息反馈单元进行对比,将出现异常的数据信息传递至显控终端。
(三)有益效果
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1、本发明中,通过环境监测单元、通信数据监测单元和安全性能监测单元对点火环境、通信数据及安全性能信息进行实时检测,环境监测包括爆环境的粉尘浓度、环境温度计环境湿度,通过各项判断当前环境是否满足正常起爆要求,通信数据监测包括对电子雷管各项参数进行检测、对预设的起爆延时时间进行检测和对秘钥指令通过登入及登出的方式重新进行验证,安全性能监测包括对电子雷管的各项抗值进行检测,根据监测的结果来判断是否满足点火标准;同时通过对系统进行组网连接并且对网路进行测试,判断雷管是否扫入系统中,确认已设置的雷管类型与已注册雷管类型是否一致,网路连接测试模块中包含已注册雷管数量、已测试雷管数量、在线雷管数量和可用雷管数量,并且对可用雷管数量进行规律编号,区域显示模块中数据出现异常对网路线路进行排查并且再次进行完全测试,确保网路连接正常,使该方案对起爆环境及网路因素进行实时监测的目的,在点火起爆过程中不易出现爆破失败,降低其安全隐患,有效实现安全型起爆点火的目的,十分适用;
2、本发明中,通过定位单元与实时监控单元对电子雷管的环境及位置进行监测,便于相关人员对雷管布设位置进行查看,通过数据分类管理单元的设置,对每组雷管组件所被监测的数据进行规划分类,有利于故障信息反馈单元将接收的数据信息与数据库中各项参数通过故障信息反馈单元进行对比,便于管理人员精准判断故障并且及时进行处理,网路测试模块用于测试起爆网路连接的可靠性,快速测试若区域显示模块中数据出现异常对网路线路进行排查并且再次进行完全测试,确保网路连接正常,最终由区域显示模块确定雷管定位信息及雷管更换信息。
附图说明
图1为本发明系统的结构示意图;
图2为本发明组网连接单元的原理框图;
图3为本发明雷管监测单元的原理框图;
图4为本发明雷管注册单元的原理框图;
图5为本发明安全登入单元的原理框图;
图6为本发明数据库的原理示意图;
图中:1、PLC控制单元;2、雷管组件;3、环境监测单元;4、通信数据监测单元;5、安全性能监测单元;6、组网连接单元;7、实时监控单元;8、定位单元;9、数据采集模块;10、数据分类管理单元;11、爆破监测单元;12、安全登入单元;13、雷管注册单元;14、雷管监测单元;15、网路测试模块;16、区域显示模块;17、故障信息反馈单元;18、数据库;19、显控终端;20、点火单元。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
如图1-6所示,本发明提供一种技术方案:一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,包括PLC控制单元1和雷管组件2,雷管组件2通过环境监测单元3、通信数据监测单元4和安全性能监测单元5对其进行实时监测,环境监测单元3、通信数据监测单元4和安全性能监测单元5的输出端均与组网连接单元6的输入端连接,组网连接单元6的输出端与定位单元8和实时监控单元7的输入端连接,定位单元8和实时监控单元7的输出端与数据采集模块9的输入端连接,数据采集模块9的输出端与数据分类管理单元10的输入端连接,数据分类管理单元10的输出端与PLC控制单元1的输入端连接,PLC控制单元1的输出端分别与爆破监测单元11和安全登入单元12的输入端连接。
PLC控制单元1通过雷管注册单元13与雷管监测单元14的输入端连接,雷管监测单元14的输出端与网路测试模块15的输入端连接,网路测试模块15的输入端与PLC控制单元1的输出端连接,网路测试模块15的输出端与区域显示模块16的输入端连接,PLC控制单元1的输出端通过故障信息反馈单元17与显控终端19连接,故障信息反馈单元17的输入端通过数据库18与PLC控制单元1的输出端连接,显控终端19的输出端与点火单元20的输入端连接。
具体的,如图1和图2所示,雷管组件2包括若干个控制开关和若干个电子雷管,单个控制开关与单个电子雷管形成一组,环境监测单元3包括粉尘传感器、温度传感器和湿度传感器,环境监测单元3用于对起爆环境的粉尘浓度、环境温度计环境湿度数据进行实时监测,通过各项判断当前环境是否满足正常起爆要求,通信数据监测单元4包括校准检测模块、延期时间检测模块和秘钥指令检测模块:
校准检测模块:用于对电子雷管各项参数进行检测,进行数字动态补偿,避免环境影响正常工作;
延期时间检测模块:用于对预设的起爆延时时间进行检测,避免起爆过程中出现时间差;
秘钥指令检测模块:用于对秘钥指令通过登入及登出的方式重新进行验证,避免秘钥指令出现错误影响点火起爆。
安全性能监测单元5包括VAC监测模块、VDC监测模块、静电监测模块、射频监测模块和杂散电流监测模块,用于对电子雷管的各项抗值进行检测,且抗值数据包括交流电压、直流电压、25kv静电、抗射频及抗杂散电流,根据监测的结果来判断是否满足点火标准。
具体的,如图3、图4和图5所示,安全登入单元12包括账户登录模块和秘钥验证模块,安全登入单元12用于对管理身份进行验证,提高起爆安全性,爆破监测单元11包括总线短路/断路检测模块和漏电检测模块。
总线短路/断路检测模块:用于对点火总线线路采用二分法对其短路和断路情况进行检测;
漏电检测模块:用于对点火总线和支线接头处漏电情况进行检测,判断是否出现漏电情况并且找出漏电处。
雷管注册单元13中包括自动扫描注册和手动注册。
雷管注册单元13用于对雷管各项参数信息进行自动扫描注册或手动注册,验证成功即可将信息传递至雷管监测单元14,若验证失败则进行更换雷管并且重新进行注册,确认已设置的雷管类型与已注册雷管类型是否一致。
雷管监测单元14包括网路连接测试模块,网路连接测试模块中包含已注册雷管数量、已测试雷管数量、在线雷管数量和可用雷管数量,并且对可用雷管数量进行规律编号。
网路测试模块15用于测试起爆网路连接的可靠性,快速测试若区域显示模块16中数据出现异常对网路线路进行排查并且再次进行完全测试,确保网路连接正常,最终由区域显示模块16确定雷管定位信息及雷管更换信息。
数据库18中包含预设数据基本参数和历史参数数据信息,PLC控制单元1将接收的数据信息与数据库18中各项参数通过故障信息反馈单元17进行对比,将出现异常的数据信息传递至显控终端19。
本发明的工作原理为:
首先,安全登入单元12对管理身份进行验证,总线短路/断路检测模块对点火总线线路采用二分法对其短路和断路情况进行检测,漏电检测模块对点火总线和支线接头处漏电情况进行检测,判断是否出现漏电情况并且找出漏电处,环境监测单元3对起爆环境的粉尘浓度、环境温度计环境湿度数据进行实时监测,通过各项判断当前环境是否满足正常起爆要求,并且将数据信息传递至环境监测单元3、通信数据监测单元4和安全性能监测单元5,环境监测单元3、通信数据监测单元4和安全性能监测单元5将检测的数据通过组网连接单元6、定位单元8和实时监控单元7传递至数据采集模块9,通过定位单元8与实时监控单元7对电子雷管的环境及位置进行监测,数据分类管理单元10对每组雷管组件2所被监测的数据进行规划分类,雷管注册单元13对雷管各项参数信息进行自动扫描注册或手动注册,验证成功即可将信息传递至雷管监测单元14,若验证失败则进行更换雷管并且重新进行注册,确认已设置的雷管类型与已注册雷管类型是否一致,网路连接测试模块中包含已注册雷管数量、已测试雷管数量、在线雷管数量和可用雷管数量,并且对可用雷管数量进行规律编号,其次快速测试若区域显示模块16中数据出现异常对网路线路进行排查并且再次进行完全测试,确保网路连接正常,最终由区域显示模块16确定雷管定位信息及雷管更换信息,数据传递至PLC控制单元1中后,PLC控制单元1将接收的数据信息与数据库18中各项参数通过故障信息反馈单元17进行对比,将出现异常的数据信息传递至显控终端19,故障解决后可通过点火单元20进行点火起爆。
最后应说明的几点是:虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明的基础上,以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,包括PLC控制单元(1)和雷管组件(2),其特征在于:所述雷管组件(2)通过环境监测单元(3)、通信数据监测单元(4)和安全性能监测单元(5)对其进行实时监测,所述环境监测单元(3)、通信数据监测单元(4)和安全性能监测单元(5)的输出端均与组网连接单元(6)的输入端连接,所述组网连接单元(6)的输出端与定位单元(8)和实时监控单元(7)的输入端连接,所述定位单元(8)和实时监控单元(7)的输出端与数据采集模块(9)的输入端连接,所述数据采集模块(9)的输出端与数据分类管理单元(10)的输入端连接,所述数据分类管理单元(10)的输出端与PLC控制单元(1)的输入端连接,所述PLC控制单元(1)的输出端分别与爆破监测单元(11)和安全登入单元(12)的输入端连接;
所述PLC控制单元(1)通过雷管注册单元(13)与雷管监测单元(14)的输入端连接,所述雷管监测单元(14)的输出端与网路测试模块(15)的输入端连接,所述网路测试模块(15)的输入端与PLC控制单元(1)的输出端连接,所述网路测试模块(15)的输出端与区域显示模块(16)的输入端连接,所述PLC控制单元(1)的输出端通过故障信息反馈单元(17)与显控终端(19)连接,所述故障信息反馈单元(17)的输入端通过数据库(18)与PLC控制单元(1)的输出端连接,所述显控终端(19)的输出端与点火单元(20)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,其特征在于:所述雷管组件(2)包括若干个控制开关和若干个电子雷管,单个控制开关与单个电子雷管形成一组。
3.根据权利要求1所述的一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,其特征在于:所述环境监测单元(3)包括粉尘传感器、温度传感器和湿度传感器,所述环境监测单元(3)用于对起爆环境的粉尘浓度、环境温度计环境湿度数据进行实时监测,通过各项判断当前环境是否满足正常起爆要求。
4.根据权利要求1所述的一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,其特征在于:所述通信数据监测单元(4)包括校准检测模块、延期时间检测模块和秘钥指令检测模块:
校准检测模块:用于对电子雷管各项参数进行检测,进行数字动态补偿,避免环境影响正常工作;
延期时间检测模块:用于对预设的起爆延时时间进行检测,避免起爆过程中出现时间差;
秘钥指令检测模块:用于对秘钥指令通过登入及登出的方式重新进行验证,避免秘钥指令出现错误影响点火起爆。
5.根据权利要求1所述的一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,其特征在于:所述安全性能监测单元(5)包括VAC监测模块、VDC监测模块、静电监测模块、射频监测模块和杂散电流监测模块,用于对电子雷管的各项抗值进行检测,且抗值数据包括交流电压、直流电压、25kv静电、抗射频及抗杂散电流,根据监测的结果来判断是否满足点火标准。
6.根据权利要求1所述的一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,其特征在于:所述安全登入单元(12)包括账户登录模块和秘钥验证模块,所述安全登入单元(12)用于对管理身份进行验证,提高起爆安全性,所述爆破监测单元(11)包括总线短路/断路检测模块和漏电检测模块;
总线短路/断路检测模块:用于对点火总线线路采用二分法对其短路和断路情况进行检测;
漏电检测模块:用于对点火总线和支线接头处漏电情况进行检测,判断是否出现漏电情况并且找出漏电处。
7.根据权利要求1所述的一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,其特征在于:所述雷管注册单元(13)中包括自动扫描注册和手动注册;
所述雷管注册单元(13)用于对雷管各项参数信息进行自动扫描注册或手动注册,验证成功即可将信息传递至雷管监测单元(14),若验证失败则进行更换雷管并且重新进行注册,确认已设置的雷管类型与已注册雷管类型是否一致。
8.根据权利要求7所述的一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,其特征在于:所述雷管监测单元(14)包括网路连接测试模块,所述网路连接测试模块中包含已注册雷管数量、已测试雷管数量、在线雷管数量和可用雷管数量,并且对可用雷管数量进行规律编号。
9.根据权利要求8所述的一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,其特征在于:所述网路测试模块(15)用于测试起爆网路连接的可靠性,快速测试若区域显示模块(16)中数据出现异常对网路线路进行排查并且再次进行完全测试,确保网路连接正常,最终由区域显示模块(16)确定雷管定位信息及雷管更换信息。
10.根据权利要求1所述的一种爆破作业现场安全起爆工业雷管安全型起爆点火系统,其特征在于:所述数据库(18)中包含预设数据基本参数和历史参数数据信息,所述PLC控制单元(1)将接收的数据信息与数据库(18)中各项参数通过故障信息反馈单元(17)进行对比,将出现异常的数据信息传递至显控终端(19)。
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