CN115297084A - 提高电子雷管通信效率的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种提高电子雷管通信效率的方法和系统，包括：起爆器对每发电子雷管进行扫码注册，获取每发电子雷管的管壳码信息；根据电子雷管的管壳码设置该电子雷管的延期值和孔位值，得到此次爆破的注册表；组网连线，电子雷管芯片正常上电之后，进入初始化；利用压缩后的管壳码寻址依次写入延期值、孔位值验证是否在线；对于不在线的电子雷管进行离线显示；利用压缩后的管壳码寻址依次读出写入的延期值、孔位值验证是否写入正确。本发明采用雷管的管壳码代替雷管用户标识码UID来进行所有指令的寻址，实际有效的管壳码长度经过特定的编码之后可以有效缩短40％，通信效率和可靠性都大幅提高。

Description

提高电子雷管通信效率的方法和系统
技术领域
本发明涉及电子雷管的技术领域，具体地，涉及提高电子雷管通信效率的方法和系统。
背景技术
电子雷管在现场实爆时在组网完成之后通常需要进行一次完整的扫描，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电子雷管都会返回完整的UID、编号值、孔位值等信息上百位的信息。以500发雷管组网为例，单次扫描需要约200ms，整个扫描过程通常需要耗时近一分半钟。得到雷管UID后还需要将UID与管壳码匹配才能根据雷管的注册表信息更改雷管的延时等信息，单次使用UID寻址读管壳码需要200ms，将所有电子雷管的UID与管壳码匹配需要耗时近一分半钟。再通过UID寻址写入延时等信息，单发耗时约200ms，通过UID寻址读出延时等信息，单发耗时200ms。更新所有雷管的延时信息需要耗时近三分钟。整个组网在线检测过程需要耗时约六分钟，不仅严重影响现场组网实爆的效率，可靠性也较低。
在公告号为CN106643358B的专利文献中公开了一种基于近场通信的电子雷管起爆系统及其控制方法。本发明采用中继器将来自起爆控制器或编码器的无线通信信号向电子雷管以有线通信信号形式进行转发，同时以无线通信信号形式向起爆控制器或编码器返回电子雷管对起爆控制器或编码器的各种指令的反馈信息，并且编码器与电子雷管在注册和装定延时时间环节采用近场通信。
因此，需要提出一种新的技术方案以改善上述技术问题。
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提高电子雷管通信效率的方法和系统。
根据本发明提供的一种提高电子雷管通信效率的方法，所述方法包括如下步骤：
步骤S1：起爆器对每发电子雷管进行扫码注册，获取每发电子雷管的管壳码信息；
步骤S2：根据电子雷管的管壳码设置该电子雷管的延期值和孔位值，得到此次爆破的注册表；
步骤S3：组网连线，电子雷管芯片正常上电之后，进入初始化；
步骤S4：利用压缩后的管壳码寻址依次写入延期值、孔位值验证是否在线；对于不在线的电子雷管进行离线显示；
步骤S5：利用压缩后的管壳码寻址依次读出写入的延期值、孔位值验证是否写入正确。
优选地，所述电子雷管包括整流桥、控制逻辑电路和存储器；所述控制逻辑电路分别与整流桥和存储器相连接，所述整流桥通过A总线和B总线与起爆器相连接。
优选地，所述起爆器完成对电子雷管的起爆控制，起爆器包括主控单元、二总线电路及反馈电流采样电路；所述二总线电路通过A总线与整流桥相连接，所述反馈电流采样电路通过B总线与整流桥相连接；所述二总线电路产生A、B总线电源和信号。
优选地，所述整流桥将交流信号转换为直流信号；
所述存储器保存芯片掉电后不会丢失的数据。
优选地，所述控制逻辑电路接收起爆器下发的命令，在需要反馈数据给起爆器的时控制反馈开关，进行电流反馈。
本发明还提供一种提高电子雷管通信效率的系统，所述系统包括如下模块：
模块M1：起爆器对每发电子雷管进行扫码注册，获取每发电子雷管的管壳码信息；
模块M2：根据电子雷管的管壳码设置该电子雷管的延期值和孔位值，得到此次爆破的注册表；
模块M3：组网连线，电子雷管芯片正常上电之后，进入初始化；
模块M4：利用压缩后的管壳码寻址依次写入延期值、孔位值验证是否在线；对于不在线的电子雷管进行离线显示；
模块M5：利用压缩后的管壳码寻址依次读出写入的延期值、孔位值验证是否写入正确。
优选地，所述电子雷管包括整流桥、控制逻辑电路和存储器；所述控制逻辑电路分别与整流桥和存储器相连接，所述整流桥通过A总线和B总线与起爆器相连接。
优选地，所述起爆器完成对电子雷管的起爆控制，起爆器包括主控单元、二总线电路及反馈电流采样电路；所述二总线电路通过A总线与整流桥相连接，所述反馈电流采样电路通过B总线与整流桥相连接；所述二总线电路产生A、B总线电源和信号。
优选地，所述整流桥将交流信号转换为直流信号；
所述存储器保存芯片掉电后不会丢失的数据。
优选地，所述控制逻辑电路接收起爆器下发的命令，在需要反馈数据给起爆器的时控制反馈开关，进行电流反馈。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、电子雷管在现场使用前都要进行扫码注册，其中扫码结果就是雷管的管壳码，采用雷管的管壳码代替雷管用户标识码UID来进行所有指令的寻址，实际有效的管壳码长度经过特定的编码之后可以有效缩短40％，通信效率和可靠性都大幅提高；
2、起爆器用户界面通常要求显示的都是雷管管壳码，而不是UID，如果采用UID寻址方式，还必须额外的读雷管管壳码的指令来读出与UID对应的管壳码信息，并在起爆器内部建立和维护两者的关系，通过UID读取管壳码的指令，因为UID和管壳码都比较长，在长线路大规模组网环境中，读错的概率极高，时间又长，采用新的方法，所有操作都采用管壳码，可以省去这一步又耗时间又不可靠的操作。
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为本发明的流程示意图；
图2为本发明电子雷管组网示意图；
图3为本发明电子雷管芯片在线检测反馈电路图。
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1：
根据本发明提供的一种提高电子雷管通信效率的方法，方法包括如下步骤：
步骤S1：起爆器对每发电子雷管进行扫码注册，获取每发电子雷管的管壳码信息；
步骤S2：根据电子雷管的管壳码设置该电子雷管的延期值和孔位值，得到此次爆破的注册表；
步骤S3：组网连线，电子雷管芯片正常上电之后，进入初始化；
步骤S4：利用压缩后的管壳码寻址依次写入延期值、孔位值验证是否在线；对于不在线的电子雷管进行离线显示；
步骤S5：利用压缩后的管壳码寻址依次读出写入的延期值、孔位值验证是否写入正确。
电子雷管包括整流桥、控制逻辑电路和存储器；控制逻辑电路分别与整流桥和存储器相连接，整流桥通过A总线和B总线与起爆器相连接。
起爆器完成对电子雷管的起爆控制，起爆器包括主控单元、二总线电路及反馈电流采样电路；二总线电路通过A总线与整流桥相连接，反馈电流采样电路通过B总线与整流桥相连接；二总线电路产生A、B总线电源和信号。
整流桥将交流信号转换为直流信号；存储器保存芯片掉电后不会丢失的数据。
控制逻辑电路接收起爆器下发的命令，在需要反馈数据给起爆器的时控制反馈开关，进行电流反馈。
实施例2：
实施例2为实施例1的优选例，以更为具体地对本发明进行说明。
本发明还提供一种提高电子雷管通信效率的系统，系统包括如下模块：
模块M1：起爆器对每发电子雷管进行扫码注册，获取每发电子雷管的管壳码信息；
模块M2：根据电子雷管的管壳码设置该电子雷管的延期值和孔位值，得到此次爆破的注册表；
模块M3：组网连线，电子雷管芯片正常上电之后，进入初始化；
模块M4：利用压缩后的管壳码寻址依次写入延期值、孔位值验证是否在线；对于不在线的电子雷管进行离线显示；
模块M5：利用压缩后的管壳码寻址依次读出写入的延期值、孔位值验证是否写入正确。
电子雷管包括整流桥、控制逻辑电路和存储器；控制逻辑电路分别与整流桥和存储器相连接，整流桥通过A总线和B总线与起爆器相连接。
起爆器完成对电子雷管的起爆控制，起爆器包括主控单元、二总线电路及反馈电流采样电路；二总线电路通过A总线与整流桥相连接，反馈电流采样电路通过B总线与整流桥相连接；二总线电路产生A、B总线电源和信号。
整流桥将交流信号转换为直流信号；存储器保存芯片掉电后不会丢失的数据。
控制逻辑电路接收起爆器下发的命令，在需要反馈数据给起爆器的时控制反馈开关，进行电流反馈。
实施例3：
实施例3为实施例1的优选例，以更为具体地对本发明进行说明。
本发明主要解决的是传统的电子雷管组网后扫描速度过慢、可靠性不高的问题，提出了一种能提高通信效率和可靠性的方法。
因为电子雷管现场实爆时都会先进行扫码注册，扫码结果包含了管壳码，直接用管壳码来实现各类指令的寻址操作，避免了传统的需要先在起爆器里面完成管壳码和雷管用户识别码UID之间映射、再通过UID寻址的步骤；同时利用管壳码每个字段特定的含义，对管壳码采用进行压缩编码的方式，将13个字节的管壳码压缩到了8字节，与13个字节的UID相比，通信效率可以提升接近40％，通信快、可靠性高。
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)及反馈电流采样电路。
整流桥：实现交流信号到直流信号的转换。
控制逻辑电路：接收起爆器下发的命令，在需要反馈数据给起爆器的时候控制反馈开关，来实现电流反馈功能。
存储器：用于保存芯片掉电后不会丢失的数据。
电子雷管管壳码编码规则：民爆行业使用的每发工业雷管在出厂时必须有编码，工业雷管编码必须在10年内具有唯一性，工业雷管管壳的外表面进行编码。编码采用13位字码，由生产企业代号、生产年份代号、生产月份代号、生产日代号、特征号及流水号组成。
生产企业代号：用“01-99”两位阿拉伯数字表示。
生产年份代号：用“0-9”一位阿拉伯数字表示公元世纪末位年份。
生产月份代号：用“01-12”两位阿拉伯数字表示1-12月份。
生产日代号：用“01-31”两位阿拉伯数字表示1-31日。
特征号：用一位英文字母(大写英文字母B、小写英文字母c，o，s，u，v，w，x，z除外)表示，也可以用一位阿拉伯数字表示。具体可以是编码机机台代号、雷管品种代号、雷管编码的分段号或并入盒号使用。
流水号：用5位阿拉伯数字表示，应连续布置，不应分割，且便于阅读和用户发放登记管理其中前三位表示盒号，当2位数字不能满足生产需要时，可将特征号位作为盒号使用；后两位表示盒内雷管顺序号。
通过一定的编码规则可将管壳码压缩至8个字节。
例如管壳码为：5720506191166，13位字码的含义依次为：‘57’为生产企业代号(XX生产企业名称)，`2'为生产年份代号(2022年)，`05’为生产月份代号(5月)，`06’为生产日代号(6日)，`1’为特征号(第1号编码机)，`911’为盒号(第911盒)，`66’为盒内雷管顺序号(第911盒内第66发雷管)。
压缩管壳码的编码规则：管壳码第一部分，生产企业代号，2位阿拉伯数字按照BCD码规则编码作为第一字节。
管壳码第二部分，生产年份代码，1位阿拉伯数字按照BCD码规则编码作为第二字节。
管壳码第三部分，生产月份代号，2位阿拉伯数字按照BCD码规则编码作为第三字节。
管壳码第四部分，生产日代号，2位阿拉伯数字按照BCD码规则编码作为第四字节。
管壳码第五部分，特征号，1位英文字母按照ASCII码规则编码作为第五字节。
管壳码第六部分，流水号，5位阿拉伯数字按照BCD码规则编码作为第六、七、八字节。
例如管壳码为：5720506191166，编码后的管壳码为：0x57，0x02，0x05，0x06，0x31，0x09，0x11，0x66。
电子雷管利用管壳码实现通信工作原理：
步骤一：起爆器对每发电子雷管进行扫码注册，获取每发雷管的管壳码信息。
步骤二：根据雷管的管壳码设置该雷管的延期值、孔位值，得到此次爆破的注册表。
步骤三：组网连线，电子雷管芯片正常上电之后，进入初始化。
步骤四：利用压缩后的管壳码寻址依次写入延期值、孔位值验证是否在线。对于不在线的电子雷管进行离线显示。
步骤五：利用压缩后的管壳码寻址依次读出写入的延期值、孔位值验证是否写入正确。
电子雷管常规通信工作原理：
步骤一：起爆器对每发电子雷管进行扫码注册，获取每发雷管的管壳码信息。
步骤二：根据雷管的管壳码设置该雷管的延期值、孔位值，得到此次爆破的注册表。
步骤二：组网连线，电子雷管芯片正常上电之后，进入初始化。
步骤三：依次发送扫描指令，获取全部电子雷管的UID码。
步骤四：根据UID寻址读出相应雷管的管壳码，将UID与管壳码匹配。并将没有匹配的管壳码显示为离线。
步骤五：发送UID寻址写延期值、孔位值指令，更新电子雷管延时和孔位号。
步骤六：发送UID寻址读延期值、孔位值指令，确认延期值、孔位值写入是否正确。
电子雷管在现场组网施工前都会经历一次扫码注册的过程，可以考虑充分利用组网前扫码注册已获得的信息来解决传统的电子雷管组网后扫描速度过慢，可靠性不高的问题。
本发明基于这个出发点提出了一种能提高通信效率和可靠性的方法。
因为电子雷管扫码注册之后返回的结果包含了管壳码，直接用管壳码来实现各类指令的寻址操作，避免了传统的需要先在起爆器器里面完成管壳码和雷管用户识别码UID之间映射、再通过UID寻址的步骤；同时利用管壳码每个字段特定的含义，对管壳码采用进行压缩编码的方式，将13个字节的管壳码压缩到了8字节，与13个字节的UID相比，通信效率可以大幅提高。
若使用本发明，电子雷管组网检测就可以替换成使用压缩后的管壳码寻址写入雷管的延时等信息，根据该指令是否有反馈确认当前雷管是否在线。单发指令约耗时150ms，整个在线检测过程耗时约一分半钟。在确认了雷管是否在线的同时按照注册表信息更改了雷管的延时等信息，使用压缩后的管壳码寻址读出雷管的延时等信息确认是否写入正确，这样整个组网在线检测过程耗时三分钟。根据扫码能够获取管壳码信息的特性优化组网在线检测的流程同时使用压缩后的8字节的管壳码寻址操作替换13字节的UID寻址操作可使整个过程缩短近一半的时间。并且由于不需要使用含有防冲突机制的扫描指令可能大大提高通信的可靠性。
本领域技术人员可以将本实施例理解为实施例1、实施例2的更为具体的说明。
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及其各个装置、模块、单元以外，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及其各个装置、模块、单元以逻辑门、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功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元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功能的装置、模块、单元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装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块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)

1.一种提高电子雷管通信效率的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤S1：起爆器对每发电子雷管进行扫码注册，获取每发电子雷管的管壳码信息；
步骤S2：根据电子雷管的管壳码设置该电子雷管的延期值和孔位值，得到此次爆破的注册表；
步骤S3：组网连线，电子雷管芯片正常上电之后，进入初始化；
步骤S4：利用压缩后的管壳码寻址依次写入延期值、孔位值验证是否在线；对于不在线的电子雷管进行离线显示；
步骤S5：利用压缩后的管壳码寻址依次读出写入的延期值、孔位值验证是否写入正确。
2.根据权利要求1所述的提高电子雷管通信效率的方法，其特征在于，所述电子雷管包括整流桥、控制逻辑电路和存储器；所述控制逻辑电路分别与整流桥和存储器相连接，所述整流桥通过A总线和B总线与起爆器相连接。
3.根据权利要求2所述的提高电子雷管通信效率的方法，其特征在于，所述起爆器完成对电子雷管的起爆控制，起爆器包括主控单元、二总线电路及反馈电流采样电路；所述二总线电路通过A总线与整流桥相连接，所述反馈电流采样电路通过B总线与整流桥相连接；所述二总线电路产生A、B总线电源和信号。
4.根据权利要求2所述的提高电子雷管通信效率的方法，其特征在于，所述整流桥将交流信号转换为直流信号；
所述存储器保存芯片掉电后不会丢失的数据。
5.根据权利要求2所述的提高电子雷管通信效率的方法，其特征在于，所述控制逻辑电路接收起爆器下发的命令，在需要反馈数据给起爆器的时控制反馈开关，进行电流反馈。
6.一种提高电子雷管通信效率的系统，其特征在于，所述系统包括如下模块：
模块M1：起爆器对每发电子雷管进行扫码注册，获取每发电子雷管的管壳码信息；
模块M2：根据电子雷管的管壳码设置该电子雷管的延期值和孔位值，得到此次爆破的注册表；
模块M3：组网连线，电子雷管芯片正常上电之后，进入初始化；
模块M4：利用压缩后的管壳码寻址依次写入延期值、孔位值验证是否在线；对于不在线的电子雷管进行离线显示；
模块M5：利用压缩后的管壳码寻址依次读出写入的延期值、孔位值验证是否写入正确。
7.根据权利要求6所述的提高电子雷管通信效率的系统，其特征在于，所述电子雷管包括整流桥、控制逻辑电路和存储器；所述控制逻辑电路分别与整流桥和存储器相连接，所述整流桥通过A总线和B总线与起爆器相连接。
8.根据权利要求7所述的提高电子雷管通信效率的系统，其特征在于，所述起爆器完成对电子雷管的起爆控制，起爆器包括主控单元、二总线电路及反馈电流采样电路；所述二总线电路通过A总线与整流桥相连接，所述反馈电流采样电路通过B总线与整流桥相连接；所述二总线电路产生A、B总线电源和信号。
9.根据权利要求7所述的提高电子雷管通信效率的系统，其特征在于，所述整流桥将交流信号转换为直流信号；
所述存储器保存芯片掉电后不会丢失的数据。
10.根据权利要求7所述的提高电子雷管通信效率的系统，其特征在于，所述控制逻辑电路接收起爆器下发的命令，在需要反馈数据给起爆器的时控制反馈开关，进行电流反馈。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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刘庆: "新型数码电子雷管及其起爆系统的开发与应用", 爆破器材, vol. 46, no. 6, pages 43 - 47 *

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