CN116793170A - 一种起爆控制方法及起爆控制系统 - Google Patents

Abstract

一种起爆控制方法及起爆控制系统，电子雷管接收起爆器发送的起爆指令，进入反馈窗口期；在反馈窗口期起爆器根据电子雷管反馈是否收到起爆指令的信息发送同步起爆方波或终止起爆方波或不做处理，控制电子雷管进入起爆倒计时或者终止起爆。通过上述方法，可以判断出发生拒爆的原因是通信问题，还是发火回路的问题，并且可对通信问题做出停止起爆的处理，最终实现提高起爆的可靠性和对拒爆处理可控制的目的。

Description

一种起爆控制方法及起爆控制系统

技术领域

本发明涉及电子雷管技术及数字信息传输技术领域，具体涉及一种起爆控制方法及起爆控制系统。

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可。在民爆行业，可靠的起爆发火始终是优先级最高的追求目标之一。

目前通常的做法是直接发送起爆指令。但是这种方法，如果出现电子雷管解析错误指令或者不具备起爆发火条件就会造成拒爆。

进一步发展，有些厂家在发送起爆指令前。起爆器发送指令检测电子雷管的起爆发火条件，确定电子雷管通信正常、起爆条件满足，再发送起爆指令。他们认为检测起爆条件和发送起爆指令间隔时间较短，电子雷管的状态相当，默认为检测没有问题，发送起爆指令也就没有问题。这种默认存在一定风险。这种的起爆方式是开环控制，即便之前做再多的测试，也无法保证起爆的指令百分之百正常。

又有一些厂家通过发送多条起爆指令，只要收到一条指令就执行起爆动作。以此进一步缩小拒爆可能。同样的和相面一样也只是减少概率，并且多条起爆指令之间间隔通常在ms级别，此情况下如果是因为干扰造成的指令解析错误，在几百ms内，干扰仍然存在的几率还是很大，容易出现所有的指令都不能正常解析的情况。

拒爆的雷管对工作人员的人身安全造成极大危险。未发现的拒爆雷管很有可能造成生命危险，可被发现的拒爆雷管稍好一些，但同样也需要付出一定的人力和财力处理，所以需要尽可能发现拒爆，并且规避拒爆。

有介于此，上述问题成为急需解决、关系到生命财产安全的重要问题。

相应地，本领域需要一种新的起爆方案来解决上述问题。

发明内容

为了克服上述缺陷，提出了本发明，以提供解决或至少部分地解决电子雷管拒爆的问题的起爆控制方法及系统。

在第一方面，提供一种起爆控制方法，应用于电子雷管，所述方法包括：

电子雷管接收到起爆器发送的起爆指令，进入反馈窗口期；

在反馈窗口期内接收起爆器发送的反馈方波，当接收的反馈方波的序号和所有电子雷管的现场ID相同时，向起爆器反馈收到了起爆指令，以便起爆器能够根据所有电子雷管是否都反馈收到了起爆指令，选择性地对电子雷管进行起爆控制，其中若所有电子雷管都反馈收到了起爆指令，则进行起爆控制；否则停止起爆；

其中，所述反馈方波以上升沿开始，持续第一时长高电平，然后下降沿，持续第二时长低电平结束。

所述方法还包括：在反馈窗口期内，如果在时间达到时间阈值之前收到起爆器发送的同步起爆方波，则结束反馈窗口期，开始倒计时并在倒计时结束后电子雷管执行起爆动作；

所述方法还包括：在反馈窗口期内，如果在时间达到时间阈值之前收到起爆器发送的终止起爆方波，则停止起爆；

所述方法还包括：在反馈窗口期内，如果在时间达到时间阈值时没有收到所述同步起爆方波与所述终止起爆方波，则结束反馈窗口期，开始倒计时并在倒计时结束后电子雷管执行起爆动作；其中，所述同步起爆方波为起爆器在所有电子雷管都反馈收到了起爆指令之后发送的方波，所述终止起爆方波为起爆器在所有电子雷管未都反馈收到了起爆指令之后发送的方波；

所述“当接收的反馈方波的序号和所有电子雷管的现场ID相同时，向起爆器反馈收到了起爆指令”的步骤具体包括：在所述序号与所述现场ID相同的反馈方波的第一时长内选取预设时间作为第三时长；在第三时长内电子雷管通过增加电流的方式向起爆器反馈收到了起爆指令。

和/或，

所述方法还包括：同步起爆方波以上升沿开始，持续第四时长，然后下降沿，持续第五时长，第四时长是第一时长的2倍，第五时长是第一时长的4倍，以使电子雷管在收到同步起爆方波，结束反馈窗口期时能够消除反馈窗口期的时间误差，避免将时间误差带入倒计时；

和/或，

所述方法还包括：终止起爆方波以上升沿开始，持续第六时长，然后下降沿，持续第七时长，第六时长是第一时长的4倍，第五时长是第一时长的2倍；

所述进行起爆控制为所述电子雷管开始执行后续倒计时并完成起爆动作；所述“停止起爆”的步骤包括：电子雷管不再执行后续倒计时和起爆动作，对起爆电容放电，返回待机状态；

所述反馈窗口期的总时长大于所有反馈方波的时长与终止起爆方波时长之或所有反馈方波的时长与同步起爆方波时长之和。

第二方面，提供一种电子雷管，包括电子雷管处理器和电子雷管存储装置，所述电子雷管存储装置适于存储多条程序代码，所述电子雷管程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述的起爆控制方法。

第三方面，提供一种起爆控制方法，应用于起爆器，所述方法包括：

起爆器向电子雷管发送起爆指令，以使电子雷管根据接收到的起爆指令进入反馈窗口期；

在反馈窗口期内向电子雷管发送反馈方波，以使电子雷管在接收的反馈方波的序号和电子雷管的现场ID相同时，向起爆器反馈收到了起爆指令；

根据所有电子雷管是否都反馈收到了起爆指令，选择性地对电子雷管进行起爆控制，其中若所有电子雷管都反馈收到了起爆指令，则进行起爆控制；否则停止起爆；

其中，反馈方波以上升沿开始，持续第一时长高电平，然后下降沿，持续第二时长低电平结束。

所述方法还包括：

在所有电子雷管都反馈收到了起爆指令之后，在反馈窗口期内向电子雷管发送同步起爆方波，以使电子雷管在反馈窗口期内的时间达到时间阈值之前收到同步起爆方波，则结束反馈窗口期，开始倒计时并在倒计时结束后电子雷管执行起爆动作，或者

使电子雷管在反馈窗口期内如果在时间达到时间阈值时没有收到所述同步起爆方波，则结束反馈窗口期，开始倒计时并在倒计时结束后电子雷管执行起爆动作；

所述方法还包括：

在所有电子雷管未都反馈收到了起爆指令之后，在反馈窗口期内向电子雷管发送终止起爆方波，以使电子雷管在反馈窗口期内的时间达到时间阈值之前收到起爆器发送的终止起爆方波则停止起爆，或者

在使电子雷管反馈窗口期内如果在时间达到时间阈值时没有收到所述终止起爆方波，则结束反馈窗口期，开始倒计时并在倒计时结束后电子雷管执行起爆动作。

在上述起爆控制方法中，同步起爆方波以上升沿开始，持续第四时长，然后下降沿，持续第五时长，第四时长是第一时长的2倍，第五时长是第一时长的4倍，以使电子雷管在收到同步起爆方波，结束反馈窗口期时能够消除反馈窗口期的时间误差，避免将时间误差带入倒计时；

终止起爆方波以上升沿开始，持续第六时长，然后下降沿，持续第七时长，第六时长是第一时长的4倍，第五时长是第一时长的2倍；

反馈窗口期的总时长大于所有反馈方波的时长与终止起爆方波时长之或所有反馈方波的时长与同步起爆方波时长之和。。

第四方面， 一种起爆器，包括起爆器处理器和起爆器存储装置，所述起爆器存储装置适于存储多条程序代码，所述起爆器程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述的起爆控制方法。

第五方面， 提供一种起爆控制系统，其特征在于，所述系统包括上述述的电子雷管和起爆器。

本发明的技术效果如下：

第一，将传统的起爆器发送指令，电子雷管收到起爆指令立即开始倒计时和起爆的开环起爆方式，设计为带有反馈收到了起爆指令的闭环起爆方式。操作员可以清楚的知道电子雷管是不是都收到了起爆指令。在发生拒爆情况时，可以判断是电子雷管是否收到或是否正确解析起爆指令的通信问题，还是收到了起爆指令，后面的发火回路出现了问题。

第二，如果起爆器检测到有电子雷管没有收到起爆指令，起爆器通过发送终止起爆方波，可以停止电子雷管的起爆。此方法可以对通信问题作出处理应对，降低拒爆的发生。

第三，电子雷管在反馈窗口结束时没有收到终止起爆方波会正常进入倒计时、起爆阶段。同步起爆方波只是将进入倒计时开始时间点统一到一个时间点。

此设计的目的是：如果所有电子雷管都反馈收到了起爆指令，起爆器发送同步方波，但是同步方波有的电子雷管可能会解析错误，如果电子雷管以同步方波作为是否起爆的条件，那么起爆指令和同步方波的组合才是真正的起爆指令。此时的控制方法从根本上讲又回到了开环控制。

在这里电子雷管收到起爆指令，如果没有收到终止起爆方波，在反馈窗口结束后必然会进入倒计时和起爆，同步方波只是将进入倒计时的时间体检到统一的时间点。这才是结果在前，观察在后的真正闭环控制。

第四，由于反馈窗口的加入，窗口期的时间误差会累加到倒计时阶段，同步起爆方波重新给定了统一的倒计时起始时间点，反馈窗口期的时间误差不会带入进倒计时。保证是倒计时阶段误差没有变差，而安全可靠性上得到了极大提升。

第五，起爆条件检测和起爆指令反馈都是基于现场ID顺序的方式，是一种快速的反馈方式，尽量缩短检测时间。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围组成限制。其中：

图1是根据本发明起爆控制方法的主要步骤流程图；

图2是根据本发明起爆控制方法的波形时序示意图；

图3是根据本发明起爆控制系统的拓扑示意图；

图4是根据本发明反馈方波示意图；

图5是根据本发明同步起爆方波示意图；

图6是根据本发明停止起爆方波示意图。

具体实施方式

下面参照附图来描述本发明的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，“处理器”可以包括硬件、软件或者两者的组合。处理器可以是中央处理器、微处理器、数字信号处理器或者其他任何合适的处理器。处理器具有数据和/或信号处理功能。处理器可以以软件方式实现、硬件方式实现或者二者结合方式实现。非暂时性的计算机可读存储介质包括任何合适的可存储程序代码的介质，比如磁碟、硬盘、光碟、闪存、只读存储器、随机存取存储器等等。

参阅附图1，图1是根据本发明的一个实施例的发火控制方法的主要步骤流程图。如图1所示，本发明实施例中的发火控制方法主要包括下列步骤S101至步骤S106。

步骤S101，起爆器发送起爆条件检测指令，电子雷管收到指令后，检查自身标志位是否满足，标志位一般包括：密码比对成功标志、充满电标志、现场值已写标志等。

步骤S102，电子雷管如果所有标志都满足向起爆器反馈1，如果有不满足的反馈0。

步骤S103，如果所有电子雷管都反馈1，起爆器向电子雷管发送起爆指令，如果有反馈0的情况，对电子雷管放电，工作人员排查问题。

步骤S104，起爆器发送完起爆指令，开始反馈窗口期，反馈窗口期开始时起爆器发送反馈方波。如图4所示，反馈方波已上升沿开始，持续T1时间，然后下降沿，在持续T1时间的低电平。

步骤S105，电子雷管接收反馈方波，在反馈方波序号和自身现场ID相同时，反馈收到的起爆指令。如图4所示，在T1时间内，增加T3时间电流，以此实现反馈。

步骤S106，如果起爆器收到所有注册电子雷管的反馈，表示起爆器知道所有雷管模组都收到起爆指令，此时起爆器向电子雷管发送同步起爆方波。如图4所示，同步起爆方波已上升沿开始，持续2倍T1时间，然后下降沿，在持续4倍T1时间的低电平。

如果起爆器存在未收到的电子雷管的反馈，表示起爆器知道有的电子雷管没有收到起爆指令，此时起爆器向电子雷管发送终止起爆方波。

同时起爆器也可以根于预设条件，只显示电子雷管收到起爆指令的情况，而不发同步起爆方波和/或终止起爆方波。

步骤S107，如果电子雷管收到同步起爆方波，立刻结束反馈窗口期，开始倒计时，倒计时结束后执行发火动作。同步起爆方波的目的是给定统一起始点开始倒计时。可以消除因引入反馈窗口期带来的时间上的误差累计进倒计时。满足国标对工业电子雷管倒计时误差的要求。

如果电子雷管收到终止起爆方波，立刻结束反馈窗口期，对起爆电容放电，返回待机状态，不再执行倒计时和起爆动作。工作人员进入现场排查问题电子雷管。

如果电子雷管在预设反馈窗口期时间结束前没有收到同步起爆方波或终止起爆方波，则结束反馈窗口期，进入倒计时，在倒计时结束时执行起爆动作。

此设计的目的是：只要电子雷管收到了起爆指令，不管是否收到了同步起爆方波，只要在反馈窗口期内，电子雷管没有收到终止起爆方波，电子雷管都会执行起爆动作。同步起爆方波的目的只为了消除反馈窗口期带来的误差，并不决定起爆逻辑。即便存在有的电子雷管没有正确识别到同步方波，它也会在起爆窗口期预设时间结束时，结束起爆窗口期进入倒计时。所以起爆器收到的反馈方波里电子雷管反馈的收到了起爆指令的结果，就是电子雷管会执行起爆动作的结果。

通过上述手段，可以有效降低发生拒爆的情况。即便发生拒爆，也可以通过上述手段，判断出造成拒爆的原因。确定是通信解析问题，还是发火控制开关问题，还是换能元和起爆药的问题。方便后续有针对的解决问题。

上述技术手段中，起爆指令是否收到反馈、同步起爆方波、终止起爆方波、起爆指令是否收到反馈阶段窗口期等均可通过预设配置根据用户使用需要自由选择和设置参数。

需要指出的是，尽管上述实施例中将各个步骤按照特定的先后顺序进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本发明的效果，不同的步骤之间并非必须按照这样的顺序执行，其可以同时（并行）执行或以其他顺序执行，这些变化都在本发明的保护范围之内。

进一步，本发明还提供了一种起爆控制系统。图3为本发明实施例提出的起爆控制系统示意图，如图3所示，起爆控制系统包括：起爆器和若干电子雷管。

起爆器和电子雷管通过二线制总线相连，电子雷管采用并联连接到总线上。

起爆器和电子雷管包括处理器和存储装置，实现上述起爆控制方法。

本领域技术人员能够理解的是，可以对装置中的各个模块进行适应性地拆分或合并。对具体模块的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本发明的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本发明的保护范围内。

至此，已经结合附图所示的一个实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应用于电子雷管的起爆控制方法，其特征在于，所述方法包括：

电子雷管接收到起爆器发送的起爆指令，进入反馈窗口期；

在反馈窗口期内接收起爆器发送的反馈方波，当接收的反馈方波的序号和所有电子雷管的现场ID相同时，向起爆器反馈收到了起爆指令，以便起爆器能够根据所有电子雷管是否都反馈收到了起爆指令，选择性地对电子雷管进行起爆控制，其中若所有电子雷管都反馈收到了起爆指令，则进行起爆控制；否则停止起爆；

其中，所述反馈方波以上升沿开始，持续第一时长高电平，然后下降沿，持续第二时长低电平结束；所述进行起爆控制为所述电子雷管开始执行后续倒计时并完成起爆动作；所述停止起爆为电子雷管不再执行后续倒计时和起爆动作，对起爆电容放电，返回待机状态。

2.根据权利要求1所述的应用于电子雷管的起爆控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在反馈窗口期内，在时间达到时间阈值之前收到起爆器发送的同步起爆方波或在时间达到时间阈值时没有收到起爆器发送的终止起爆方波，则结束反馈窗口期，开始倒计时并在倒计时结束后电子雷管执行起爆动作；在反馈窗口期内，在时间达到时间阈值之前收到起爆器发送的终止起爆方波，则停止起爆；

其中，所述同步起爆方波为起爆器在所有电子雷管都反馈收到了起爆指令之后起爆器发送的方波，所述终止起爆方波为起爆器在所有电子雷管未都反馈收到了起爆指令之后起爆器发送的方波。

3.根据权利要求2所述的应用于电子雷管的起爆控制方法，其特征在于，所述“当接收的反馈方波的序号和所有电子雷管的现场ID相同时，向起爆器反馈收到了起爆指令”的步骤具体包括：在所述接收的反馈方波的序号与所述现场所有电子雷管ID相同，在反馈方波的第一时长内选取预设时间作为第三时长；在第三时长内所有电子雷管通过增加电流的方式向起爆器反馈收到了起爆指令；

所述同步起爆方波以上升沿开始，持续第四时长，然后下降沿，持续第五时长，第四时长是第一时长的2倍，第五时长是第一时长的4倍；所述终止起爆方波以上升沿开始，持续第六时长，然后下降沿，持续第七时长，第六时长是第一时长的4倍，第五时长是第一时长的2倍；

所述方法还包括：反馈窗口期的总时长大于等于所有反馈方波的时长与终止起爆方波时长之或所有反馈方波的时长与同步起爆方波时长之和。

4.一种应用于起爆器的起爆控制方法，其特征在于，所述方法包括：

起爆器向电子雷管发送起爆指令，电子雷管根据接收到的起爆指令进入反馈窗口期；

在反馈窗口期内向电子雷管发送反馈方波，以使电子雷管在接收的反馈方波的序号和电子雷管的现场ID相同时，向起爆器反馈收到了起爆指令；

根据所有电子雷管是否都反馈收到了起爆指令，选择性地对电子雷管进行起爆控制，其中若所有电子雷管都反馈收到了起爆指令，则进行起爆控制；否则停止起爆；

其中，反馈方波以上升沿开始，持续第一时长高电平，然后下降沿，持续第二时长低电平结束；所述停止起爆为电子雷管不再执行后续倒计时和起爆动作，对起爆电容放电，返回待机状态。

5.根据权利要求4所述的应用于起爆器的起爆控制方法，其特征在于，

所述方法还包括：在所有电子雷管都反馈收到了起爆指令之后，在反馈窗口期内向电子雷管发送同步起爆方波，以使电子雷管在反馈窗口期内的时间达到时间阈值之前收到同步起爆方波，则结束反馈窗口期，开始倒计时并在倒计时结束后电子雷管执行起爆动作，或者

使电子雷管在反馈窗口期内如果在时间达到时间阈值时没有收到终止起爆方波，则结束反馈窗口期，开始倒计时并在倒计时结束后电子雷管执行起爆动作；

在所有电子雷管未都反馈收到了起爆指令之后，在反馈窗口期内向电子雷管发送终止起爆方波，以使电子雷管在反馈窗口期内的时间达到时间阈值之前收到起爆器发送的终止起爆方波则停止起爆；其中，所述同步起爆方波为起爆器在所有电子雷管都反馈收到了起爆指令之后向电子雷管发送的方波，所述终止起爆方波为起爆器在所有电子雷管未都反馈收到了起爆指令之后向电子雷管发送的方波。

6.根据权利要求5所述的应用于起爆器的起爆控制方法，其特征在于，

所述同步起爆方波以上升沿开始，持续第四时长，然后下降沿，持续第五时长，第四时长是第一时长的2倍，第五时长是第一时长的4倍，以使电子雷管在收到同步起爆方波，结束反馈窗口期时能够消除反馈窗口期的时间误差，避免将时间误差带入倒计时；所述终止起爆方波以上升沿开始，持续第六时长，然后下降沿，持续第七时长，第六时长是第一时长的4倍，第五时长是第一时长的2倍；

反馈窗口期的总时长大于所有反馈方波的时长与终止起爆方波时长之或所有反馈方波的时长与同步起爆方波时长之和。

7.一种电子雷管，其特征在于，包括电子雷管处理器和电子雷管存储装置，所述电子雷管存储装置适于存储多条程序代码，所电子雷管述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求1至4中任一项所述的起爆控制方法。

8.一种起爆器，其特征在于，包括起爆器处理器和起爆器存储装置，所述起爆器存储装置适于存储多条程序代码，所述起爆器程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求5至6中任一项所述的起爆控制方法。

9.一种起爆控制系统，其特征在于，所述系统包括权利要求7所述的电子雷管和权利要求8所述的起爆器。