CN114816525A - 实现电子雷管快速扫描的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种实现电子雷管快速扫描的方法和系统，包括：步骤1：在电子雷管芯片上电后进行初始化；步骤2：设置电子雷管芯片在初始化完成之后进入待机状态，等待接收起爆器命令；步骤3：对电子雷管芯片接收起爆器下发的命令进行判断，若为扫描命令，则进行扫描命令流程，并启动反馈计数器；否则进入其他命令处理流程，完成相应的操作；步骤4：通过电子雷管芯片实时监测总线上的信号，若发现起爆器已经提前完成总线极性的切换，表示已经有其他电子雷管对扫描命令进行了反馈，则当前电子雷管不再反馈，同时结束当前扫描命令，等待起爆器下发新的命令。本发明采用多比特反馈的机制，大大缩短了现场的操作时间，提高了可靠性。

Description

实现电子雷管快速扫描的方法和系统
技术领域
本发明涉及电子雷管扫描技术领域，具体地，涉及一种实现电子雷管快速扫描的方法和系统。
背景技术
电子雷管在现场实爆时在组网完成之后要进行扫描，起爆器通过扫描的方式来完成每一发雷管的在网检测，而因为电子雷管组网一般都要达到几百发，每一发的雷管的扫描都需要返回上百位的信息，导致整个扫描过程耗时很长，严重影响现场组网实爆的效率，可靠性也相应降低。
专利文献CN106949795A(申请号：CN201710182693.4)公开了一种数码电子雷管管理方法，包括步骤S1：扫描信息标识，与ID号建立对应关系，得到注册号；步骤S2：验证注册号是否合法；步骤S3：设定相应的延迟时间；步骤S4：进行在线检测，若合法，则等待连接引爆器；步骤S5：连接引爆器，则对待引爆的数码电子雷管进行在线检测，若检测结果为合法，则等待引爆指令；步骤S6：发出引爆指令引爆后，则收集并储存起爆信息。
传统的扫描方法，电子雷管都采用的单比特反馈方式，即每发雷管扫描时每个扫描周期只能返回1位信息，导致完成所有雷管的扫描需要花费大量的时间。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种实现电子雷管快速扫描的方法和系统。
根据本发明提供的实现电子雷管快速扫描的方法，包括：
步骤1：在电子雷管芯片上电后进行初始化；
步骤2：设置电子雷管芯片在初始化完成之后进入待机状态，等待接收起爆器命令；
步骤3：对电子雷管芯片接收起爆器下发的命令进行判断，若为扫描命令，则进行扫描命令流程，并启动反馈计数器；否则进入其他命令处理流程，完成相应的操作；
步骤4：通过电子雷管芯片实时监测总线上的信号，若发现起爆器已经提前完成总线极性的切换，表示已经有其他电子雷管对扫描命令进行了反馈，则当前电子雷管不再反馈，同时结束当前扫描命令，等待起爆器下发新的命令。
优选的，所述初始化包括：对芯片进行复位操作，复位后各部分电路进入初始状态。
优选的，电子雷管起爆过程中的指令包括：电容充电、延期值设置、状态检查和起爆，电子雷管芯片接收不同命令之后完成相应的操作，并进行反馈。
优选的，若没有其他电子雷管已经进行反馈，并且当前的反馈计数器和当前雷管要反馈的数据完全匹配，则当前电子雷管在当前反馈计数器计数时刻进行反馈，发出有效的反馈控制信号，闭合反馈开关，结束当前的扫描命令，起爆器通过反馈电流采样电路检测到有效的反馈，从而完成总线极性的切换。
优选的，若当前的反馈计数器和当前雷管要反馈的数据不匹配，同时反馈计数器还没计满，则将反馈计数器进行累加，进行下一次的数据是否匹配的判断。
根据本发明提供的实现电子雷管快速扫描的系统，包括：
模块M1：在电子雷管芯片上电后进行初始化；
模块M2：设置电子雷管芯片在初始化完成之后进入待机状态，等待接收起爆器命令；
模块M3：对电子雷管芯片接收起爆器下发的命令进行判断，若为扫描命令，则进行扫描命令流程，并启动反馈计数器；否则进入其他命令处理流程，完成相应的操作；
模块M4：通过电子雷管芯片实时监测总线上的信号，若发现起爆器已经提前完成总线极性的切换，表示已经有其他电子雷管对扫描命令进行了反馈，则当前电子雷管不再反馈，同时结束当前扫描命令，等待起爆器下发新的命令。
优选的，所述初始化包括：对芯片进行复位操作，复位后各部分电路进入初始状态。
优选的，电子雷管起爆过程中的指令包括：电容充电、延期值设置、状态检查和起爆，电子雷管芯片接收不同命令之后完成相应的操作，并进行反馈。
优选的，若没有其他电子雷管已经进行反馈，并且当前的反馈计数器和当前雷管要反馈的数据完全匹配，则当前电子雷管在当前反馈计数器计数时刻进行反馈，发出有效的反馈控制信号，闭合反馈开关，结束当前的扫描命令，起爆器通过反馈电流采样电路检测到有效的反馈，从而完成总线极性的切换。
优选的，若当前的反馈计数器和当前雷管要反馈的数据不匹配，同时反馈计数器还没计满，则将反馈计数器进行累加，进行下一次的数据是否匹配的判断。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提出了一种快速扫描的方法，该方法采用多比特(N比特)反馈的机制，引入了脉冲编码调制PWM的方式来调整扫描方波的占空比，可以在相同的通信频率下将反馈时间总体减少到1/N，组网扫描时间也相应减少到约1/N，大大缩短了现场的操作时间，提高了可靠性。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为电子雷管组网示意图；
图2为电子雷管芯片扫描电路图；
图3为电子雷管芯片扫描命令处理流程图；
图4为传统的单比特位反馈的波形示意图；
图5为多比特位反馈的波形示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例：
如图1和图2，本发明提供了一种实现电子雷管快速扫描的系统，包括：
起爆器：完成对电子雷管的起爆控制，一般包含了主控单元、二总线电路(产生A、B总线电源和信号)及反馈电流采样功能。
整流桥：实现交流信号到直流信号的转换。
控制逻辑：通过接收扫描命令和对A、B信号线电平的切换判断来控制反馈开关，实现电流反馈功能。
如图3，为电路工作原理图，包括如下步骤：
步骤一：电子雷管芯片正常上电之后，进入初始化；
步骤二：电子雷管芯片初始化完成之后进入待机状态，等待接收起爆器命令
步骤三：电子雷管芯片接收到起爆器下发的命令，如果不是扫描命令则将进入其他命令处理流程；如果是扫描命令，则进行扫描命令流程，并启动反馈计数器FB_CNT。
步骤四：电子雷管芯片实时监测总线上的信号，如果发现起爆器已经提前完成总线极性的切换，表示已经有其他电子雷管对扫描命令进行了反馈，则当前电子雷管不再反馈，同时结束当前扫描命令，等待起爆器下发新的命令。
步骤五：如果没有其他电子雷管已经进行反馈，并且当前的反馈计数器和当前雷管要反馈的数据是完全匹配的，则当前电子雷管在当前反馈计数器计数时刻进行反馈，即发出有效的反馈控制信号，闭合反馈开关，结束当前的扫描命令。而起爆器通过反馈电流采样电路能检测到有效的反馈，从而完成总线极性的切换。
步骤六：如果当前的反馈计数器和当前雷管要反馈的数据是不匹配，同时反馈计数器FB_CNT还没计满，则将FB_CNT进行累加，进入步骤五做下一次的循环判断。
如图4，为传统的单比特位反馈的波形示意图；如图5，为多比特位反馈的波形示意图(此处以N＝4为例)。从波形图中可以看出，通过调整反馈波形的位置，实现了起爆器对母线极性切换时间点的调整，也即是调整了扫描用方波的占空比(占空比指：一个方波中高电平时长占总长的比例)，而电子雷管芯片通过对母线上方波占空比的检测来判断是否已经有其他雷管芯片反馈，从而实现自身的反馈或退出扫描的操作。
相对于单比特反馈来说，多比特反馈的机制(假设N比特)可以在相同的通信频率(T1相同)下将反馈时间总体减少到1/N。从上图实例中就可以看出同样反馈4bit数据的话，对单比特反馈机制，需要4*T1时间；而多比特反馈只需要T1时间。
图中：T1表示每个方波的周期；T2表示反馈其实时刻；T3表示反馈持续时间；T4表示起爆器检测到反馈之后切换总线极性的延时；T5表示正常没反馈的时候方波高电平持续时间。
根据本发明提供的实现电子雷管快速扫描的系统，包括：模块M1：在电子雷管芯片上电后进行初始化；模块M2：设置电子雷管芯片在初始化完成之后进入待机状态，等待接收起爆器命令；模块M3：对电子雷管芯片接收起爆器下发的命令进行判断，若为扫描命令，则进行扫描命令流程，并启动反馈计数器；否则进入其他命令处理流程，完成相应的操作；模块M4：通过电子雷管芯片实时监测总线上的信号，若发现起爆器已经提前完成总线极性的切换，表示已经有其他电子雷管对扫描命令进行了反馈，则当前电子雷管不再反馈，同时结束当前扫描命令，等待起爆器下发新的命令。
所述初始化包括：对芯片进行复位操作，复位后各部分电路进入初始状态。电子雷管起爆过程中的指令包括：电容充电、延期值设置、状态检查和起爆，电子雷管芯片接收不同命令之后完成相应的操作，并进行反馈。若没有其他电子雷管已经进行反馈，并且当前的反馈计数器和当前雷管要反馈的数据完全匹配，则当前电子雷管在当前反馈计数器计数时刻进行反馈，发出有效的反馈控制信号，闭合反馈开关，结束当前的扫描命令，起爆器通过反馈电流采样电路检测到有效的反馈，从而完成总线极性的切换。若当前的反馈计数器和当前雷管要反馈的数据不匹配，同时反馈计数器还没计满，则将反馈计数器进行累加，进行下一次的数据是否匹配的判断。
本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种实现电子雷管快速扫描的方法，其特征在于，包括：
步骤1：在电子雷管芯片上电后进行初始化；
步骤2：设置电子雷管芯片在初始化完成之后进入待机状态，等待接收起爆器命令；
步骤3：对电子雷管芯片接收起爆器下发的命令进行判断，若为扫描命令，则进行扫描命令流程，并启动反馈计数器；否则进入其他命令处理流程，完成相应的操作；
步骤4：通过电子雷管芯片实时监测总线上的信号，若发现起爆器已经提前完成总线极性的切换，表示已经有其他电子雷管对扫描命令进行了反馈，则当前电子雷管不再反馈，同时结束当前扫描命令，等待起爆器下发新的命令。
2.根据权利要求1所述的实现电子雷管快速扫描的方法，其特征在于，所述初始化包括：对芯片进行复位操作，复位后各部分电路进入初始状态。
3.根据权利要求1所述的实现电子雷管快速扫描的方法，其特征在于，电子雷管起爆过程中的指令包括：电容充电、延期值设置、状态检查和起爆，电子雷管芯片接收不同命令之后完成相应的操作，并进行反馈。
4.根据权利要求1所述的实现电子雷管快速扫描的方法，其特征在于，若没有其他电子雷管已经进行反馈，并且当前的反馈计数器和当前雷管要反馈的数据完全匹配，则当前电子雷管在当前反馈计数器计数时刻进行反馈，发出有效的反馈控制信号，闭合反馈开关，结束当前的扫描命令，起爆器通过反馈电流采样电路检测到有效的反馈，从而完成总线极性的切换。
5.根据权利要求4所述的实现电子雷管快速扫描的方法，其特征在于，若当前的反馈计数器和当前雷管要反馈的数据不匹配，同时反馈计数器还没计满，则将反馈计数器进行累加，进行下一次的数据是否匹配的判断。
6.一种实现电子雷管快速扫描的系统，其特征在于，包括：
模块M1：在电子雷管芯片上电后进行初始化；
模块M2：设置电子雷管芯片在初始化完成之后进入待机状态，等待接收起爆器命令；
模块M3：对电子雷管芯片接收起爆器下发的命令进行判断，若为扫描命令，则进行扫描命令流程，并启动反馈计数器；否则进入其他命令处理流程，完成相应的操作；
模块M4：通过电子雷管芯片实时监测总线上的信号，若发现起爆器已经提前完成总线极性的切换，表示已经有其他电子雷管对扫描命令进行了反馈，则当前电子雷管不再反馈，同时结束当前扫描命令，等待起爆器下发新的命令。
7.根据权利要求6所述的实现电子雷管快速扫描的系统，其特征在于，所述初始化包括：对芯片进行复位操作，复位后各部分电路进入初始状态。
8.根据权利要求6所述的实现电子雷管快速扫描的系统，其特征在于，电子雷管起爆过程中的指令包括：电容充电、延期值设置、状态检查和起爆，电子雷管芯片接收不同命令之后完成相应的操作，并进行反馈。
9.根据权利要求6所述的实现电子雷管快速扫描的系统，其特征在于，若没有其他电子雷管已经进行反馈，并且当前的反馈计数器和当前雷管要反馈的数据完全匹配，则当前电子雷管在当前反馈计数器计数时刻进行反馈，发出有效的反馈控制信号，闭合反馈开关，结束当前的扫描命令，起爆器通过反馈电流采样电路检测到有效的反馈，从而完成总线极性的切换。
10.根据权利要求9所述的实现电子雷管快速扫描的系统，其特征在于，若当前的反馈计数器和当前雷管要反馈的数据不匹配，同时反馈计数器还没计满，则将反馈计数器进行累加，进行下一次的数据是否匹配的判断。
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