CN201255613Y - 智能电雷管发爆装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及智能电雷管发爆装置，包括电池、磁力开关、单片机、充电储能电路、放电电路、语音电路、显示电路，以及电池电压检测电路、储能电压检测电路和雷管电阻检测电路等。电池的电压输出端和磁力开关的输入端连接，磁力开关的输出端和电池电压检测单元及5V稳压电源的电压输入端连接，5V稳压电源的电压输出端和3V稳压电源的电压输入端连接。电池电压检测电路、储能电压检测电路、雷管电阻检测电路将检测到的信息输入单片机进行分析处理，单片机输出控制信号给充电储能电路和放电电路，从而控制发爆装置的工作全过程。同时单片机输出控制信号给显示电路和语音电路，实现数据显示及语音提示。本实用新型防爆防水，控制准确，延时精度高，操作方便。
Description
技术领域
本实用新型属于矿用设备技术领域，具体涉及一种智能电雷管发爆装置。
背景技术
我国煤矿井下采掘爆破施工一般采用普通的电雷管起爆系统。该起爆系统具有可实现远距离操作，同时起爆大量药包，比较准确控制起爆时间和延期时间，以及可用仪表检测雷管质量和起爆网路的施工质量等优点。起爆系统所使用的起爆装置就是电雷管发爆器。目前国内生产及使用的电雷管发爆器分为普通型发爆器和高能型发爆器，如：湖南湘西科工爆破仪器厂生产的KG-100-150-200型和GM-50A-100/S-300/S型，渭南煤矿专用设备厂生产的MFB150型，煤科总院重庆院生产的FB型，这些发爆器均使用机械钥匙开关做为充电与放炮的开关，钥匙孔与发爆器内部具有缝隙，在煤矿井下的工作环境中会有水分进入发爆器内部，从而影响发爆器的性能，并最终导致发爆器失效而不能正常使用。又由于这些发爆器电源是干电池，在使用过程中要经常更换电池，也不可避免地破坏了密封性能。这些发爆器通过机械钥匙开关的瞬间接触输出电压，长时间使用将会产生接触电阻大，接触电火花严重，导致输出能量不足。经常有额定起爆能力为100发的发爆器却不能有效起爆10发电雷管，给生产现场留下安全隐患，对现场操作人员的生产安全形成极大威胁。这些发爆器的机械钥匙开关同时又做为放炮时的延时开关，延时时间很不准确。通过维修这些发爆器可以看到：内部都有被水分侵蚀过的迹象，这就不难知道为什么会出现发爆器性能下降、使用寿命短的问题了。这类发爆器还有个问题，就是无论是否充电到规定值，只要放炮开关扭回原位，发爆器就有电压输出，存在安全隐患。由于此类问题不能解决，用户反应较大，所以有的厂家已经不再生产。煤科总院爆破技术研究所在上世纪90年代自主开发了FBA-100型高安全发爆器，该发爆器是一种集瓦斯、外负电阻、充电电压、电池电压测量与闭锁于一体的电雷管起爆装置。该发爆器的放炮延时开关使用模拟电子电路实现，虽然也有延时时间不很准确的问题，却克服了放炮开关损失能量的问题。但该发爆器整机电路复杂，给生产、维修带来不便。有些异常爆破主要是由起爆网络造成的，在此也不能排除发爆器的因素。出现异常爆破不但影响施工速度，而且容易发生安全事故。处理瞎炮时造成伤亡的事故时有发生。因此，很多发爆器用户都在急切的盼望能有高性能、长寿命的发爆器产品问世。到目前为止市场上没有智能型的电雷管发爆器出现，所以研制智能型的电雷管发爆器很有必要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：
研制出能防水、防爆且具有判断功能的智能电雷管发爆装置，并具有新颖的语音功能和数码显示功能，可以向使用者提示连接雷管的电阻值，通报充电情况等多种信息。
本实用新型的技术解决方案：
智能电雷管发爆装置包括电池(1)、磁力开关(2)、电池电压检测单元(3)、5V稳压电源(4)、3V稳压电源(5)、单片机单元(6)、显示单元(7)、雷管检测单元(8)、充电储能单元(9)、放电单元(10)、储能电压检测单元(11)和语音单元(12)；其点是：电池(1)的电压输出端和磁力开关(2)的输入端连接，磁力开关(2)的输出端和电池电压检测单元(3)及5V稳压电源(4)的电压输入端连接，5V稳压电源(4)的电压输出端和3V稳压电源(5)的电压输入端连接；电池(1)为充电储能单元供电，3V稳压电源(4)为单片机单元(6)供电，5V稳压电源(4)为其它单元电路供电；
充电储能单元(9)和放电单元(10)的控制信号分别来自单片机单元(6)相应的信号输出端；
雷管检测单元(8)、电池电压检测单元(5)、储能电压检测单元(11)的输出信号分别和单片机单元(6)相应的信号输入端连接；储能电压检测单元的输入信号电压取自充电储能单元(9)的储能电容；
语音单元(12)的控制信号来自单片机单元(6)相应的输出端；
单片机单元的显示驱动信号输出端分别和显示单元(7)的驱动信号输入端连接；
单片机单元(6)采用MSP430F12X2型单片机；
充电储能单元(9)由功率管T1、升压变压器B1、整流电路、及由C15、C16、C17、C18串联而成的储能电容构成，T1驱动信号来自单片机U1的第19脚；放电单元(10)由功率管T2，光耦G1及外围电路构成，单片机U1第20脚输出的放电控制信号经G1耦合至T2栅极；储能电容C15正级和T2漏极电阻RX1连接；
储能电压检测单元(11)中的取样电位器P1和串联电阻R9并联在储能电容两端，取样电压输入到电压跟随器U3A的第3脚，U3A第1脚输出端和单片机U1第10脚连接；
雷管电阻检测单元(8)由恒流源V1、电压跟随器U3C和线性放大器U3D构成，V1经电阻R7和被测雷管一端连接，雷管另一端接地；雷管压降由LGDZ端输出至U3C第10脚和U3D第12脚，U3C输出端第8脚，U3D输出端第14脚分别和单片机U1第8脚，第9脚连接；
常开继电器J1的驱动信号FPKZ来自单片机U1第28脚；
电池电压检测单元(5)中取样电位器P2的DYBJ端和电压比较器U3B第6脚连接，U3B输出端QYZS1和单片机U1第26脚连接；
显示单元(7)采用四位LED显示，其8个段驱动信号和4个位驱动信号分别来自单片机U1相应的输出端；
语音单元(2)中语音芯片U4控制端第18脚和单片机U1的第15脚连接，U4第1脚输出音频信号，经三极管N1放大后驱动扬声器YSQ1。
本实用新型的积极效果是：由于采用磁力开关实现非接触控制，使发爆装置具有很好的防水功能，由于采用了单片机控制系统，因而控制准确，延时精度高，由于具有语音提示功能，因而给操作者掌握发爆装置工作过程，故障判断带来许多方便，由于采用了数码显示，因而给操作者提供了清晰信息。
附图说明
图1为本实用新型系统框图；
图2为本实用新型实施的电路原理图。
具体实施方案
下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步地说明。
实施例：
如图1、图2所示，智能电雷管发爆装置包括电池(1)、磁力开关(2)，电池电压检测单元(3)、5V稳压电源(4)、3V稳压电源(5)、单片机单元(6)、显示单元(7)、雷管测试单元(8)、充电储能单元(9)、放电单元(10)、储能电压检测单元(11)和语音单元(12)。电池(1)的电压输出端和磁力开关(2)的输入端连接，磁力开关(2)的输出端和电池电压检测单元(3)及5V稳压电源(4)的电压输入端连接，5V稳压电源(4)的电压输出端和3V稳压电源(5)的电压输入端连接；电池(1)为充电储能单元供电，3V稳压电源(4)为单片机单元(6)供电，5V稳压电源(4)为其它单元电路供电；
充电储能单元(9)和放电单元(10)的控制信号分别来自单片机单元(6)相应的信号输出端；
雷管检测单元(8)、电池电压检测单元(5)、储能电压检测单元(11)的输出信号分别和单片机单元(6)相应的信号输入端连接；储能电压检测单元的输入信号电压取自充电储能单元(9)的储能电容；
语音单元(12)的控制信号来自单片机单元(6)相应的输出端；
单片机单元(6)的显示驱动信号输出端分别和显示单元(7)的驱动信号输入端连接；
单片机单元(6)采用MSP430F12X2型单片机；
充电储能单元(9)由功率管T1、升压变压器B1、整流电路、及由C15、C16、C17、C18串联而成的储能电容构成，T1驱动信号来自单片机U1第19脚；放电单元(10)由功率管T2，光耦G1及外围电路构成，单片机U1第20脚输出的放电控制信号经G1耦合至T2栅极；储能电容C15正级和T2漏极电阻RX1连接；
储能电压检测单元(11)中的取样电位器P1和串联电阻R9并联在储能电容两端，取样电压输入到电压跟随器U3A的第3脚，U3A第1脚输出端和单片机U1第10脚连接；
雷管电阻测试单元(8)由恒流源V1、电压跟随器U3C和线性放大器U3D构成，V1经电阻R7和被测雷管一端连接，雷管另一端接地；雷管压降由LGDZ端输出至U3C第10脚和U3D第12脚，U3C输出端第8脚，U3D输出端第14脚分别和单片机U1第8脚，第9脚连接；
常开继电器J1的驱动信号FPKZ来自单片机U1第28脚；
电池电压检测单元(5)中取样电位器P2的DYBJ端和电压比较器U3B第6脚连接，U3B输出端QYZS1和单片机U1第26脚连接；
显示单元(7)采用四位LED显示，其8个段驱动信号和4个位驱动信号分别来自单片机U1相应的输出端；
语音单元(2)中语音芯片U4控制端第18脚和单片机U1的第15脚连接，U4第1脚输出音频信号，经三极管N1放大后驱动扬声器YSQ1。
单片机控制充电电路、放炮延时电路、检测外接雷管电阻、控制充电电压、检测电池电压等，通过软件设计达到要求。充电电压的高低是根据外接电阻负载的大小由单片机控制。单片机发出相关语音提示。电压充到规定值后停止充电，单片机再次检测外接负载电阻，根据外接负载电阻的情况，发出相关语音提示。在磁力开关断开后，如果单片机判断可以放炮，则发爆器输出不大于4ms的电压方波引爆雷管。
电源电路是由一组充电电池(六节)，磁力开关GHG，三端可调正输出电压稳压器Y1，电阻R6、R30、电容C3，C4；电容C9、C10、C11、C12、C13、C1、C21，三极管N2，电阻R16、R17、R18，电位器P2，三端正向稳压器V2，运算放大器U3等元器件组成。电压稳压器Y1输出3V电压给单片机供电及其做比较电压。当磁力开关闭合时，(a)电池电源通过三端正向稳压器V2得到VCC(5V)给语音芯片、运算放大器U3和驱动器U2供电。(b)KGBJ1由0V跳变为>3V的高电平，输入给单片机。根据KGBJ1电平的高低用软件可以控制调试信号的输出，及其放炮信号的输出；(c)当电池电源为设定电压值时，调节电位器P2使DYBJ<3V，通过运算放大器U3比较使QYZS1由低电平变为高电平，输入给单片机，单片机通过检测QYZS1高电平的时间来控制充电与否。
测雷管电阻电路由三端可调正输出电压稳压器V1、发光二级管FZZS、电阻R7、R11、R12、R24、R29，运算放大器U3等元器件组成。由V1三端可调正输出电压稳压器V1电路调出恒流源来把电阻信号转变为电压信号。当外部接入雷管电阻小于50欧姆时，通过运算放大器U3D来放大信号，把放大的信号输送给单片机进行处理输出显示；当外部接入雷管电阻大于50欧姆时，通过运算放大器U3C进行信号跟踪输送给单片机进行处理输出显示。
储能电容充电电路由场效应管T1，变压器B1，电阻R1、R2、R8、R9、R25、R26、R28，二级管D1、D2、D7、D8，电容C5，C23，电位器P1，储能电容C15、C16、C17、C18等元器件组成。由单片机控制充电信号CD1，电阻R2限制充电电流，二极管D1、D2、D7、D8，电容C23进行整流给储能电容充电。由电位器P1、电容C5、电阻R8、R9来控制储能电容的充电电压。在充电过程中，由CDDY1的跟踪信号CDDY输送给单片机，单片机检测该电压信号并和根据负载电阻计算的充电电压比较，当该电压信号大于计算的充电电压时，停止充电，并由单片机控制FPKZ输出高电平，继电器J1吸合，做好放电准备。
放电电路由二级管D3，稳压管WY2，电阻R15，R20，RX1，电容C2，C22，光电耦合器G1，大功率管T2等元器件组成。当磁力开关打开后，KZFP信号由低电平跳变为高电平，大功率管T2导通，放电完成。
显示电路是由驱动器U2，四位数码管，和限流电阻R35、R36、R37、R38、R39、R40、R41等元器件组成。由单片机控制输出显示内容。
语音电路主要由语音芯片U4，扬声器YSQ1、晶震JZ3及周边元器件组成。由单片机控制语音芯片输出给扬声器。
Claims (9)
1、智能电雷管发爆装置，包括电池(1)、磁力开关(2)、电池电压检测单元(3)、5V稳压电源(4)、3V稳压电源(5)、单片机单元(6)、显示单元(7)、雷管测试单元(8)、充电储能单元(9)、放电单元(10)、储能电压检测单元(11)和语音单元(12)，其特征是：电池(1)的电压输出端和磁力开关(2)的输入端连接，磁力开关(2)的输出端和电池电压检测单元(3)及5V稳压电源(4)的电压输入端连接，5V稳压电源(4)的电压输出端和3V稳压电源(5)的电压输入端连接；电池(1)为充电储能单元供电，3V稳压电源(4)为单片机单元(6)供电，5V稳压电源(4)为其它单元电路供电；
充电储能单元(9)和放电单元(10)的控制信号分别来自单片机单元(6)相应的信号输出端；
雷管检测单元(8)、电池电压检测单元(5)、储能电压检测单元(11)的输出信号分别和单片机单元(6)相应的信号输入端连接；储能电压检测单元的输入信号电压取自充电储能单元(9)的储能电容；
语音单元(12)的控制信号来自单片机单元(6)相应的输出端；
单片机单元的显示驱动信号输出端分别和显示单元(7)的驱动信号输入端连接。
2、根据权利要求1所述的智能电雷管发爆装置，其特征是：单片机单元(6)采用MSP430F12X2型单片机。
3、根据权利要求1所述的智能电雷管发爆装置，其特征是：充电储能单元(9)由功率管T1、升压变压器B1、整流电路、及由C15、C16、C17、C18串联而成的储能电容构成，T1驱动信号来自单片机U1第19脚；放电单元(10)由功率管T2，光耦G1及外围电路构成，单片机U1第20脚输出的放电控制信号经G1耦合至T2栅极；储能电容C15正级和T2漏极电阻RX1连接。
4、根据权利要求1所述的智能电雷管发爆装置，其特征是：储能电压检测单元(11)中的取样电位器P1和串联电阻R9并联在储能电容两端，取样电压输入到电压跟随器U3A，U3A第1脚输出端和单片机U1第10脚连接。
5、根据权利要求1所述的智能雷管发爆装置，其特征是：雷管电阻测试单元(8)由恒流源V1、电压跟随器U3C和线性放大器U3D构成，V1经电阻R7和被测雷管一端连接，雷管另一端接地；雷管压降由LGDZ端输出至U3C第10脚和U3D第12脚，U3C输出端第8脚，U3D输出端第14脚分别和单片机U1第8脚，第9脚连接。
6、根据权利要求1所述的智能电雷管发爆装置，其特征是：常开继电器J1的驱动信号FPKZ来自单片机U1第28脚。
7、根据权利要求1所述的智能电雷管发爆装置，其特征是：电池电压检测单元(5)中取样电位器P2的DYBJ端和电压比较器U3B第6脚连接，U3B输出端QYZSI和单片机U1第26脚连接。
8、根据权利要求1所述的智能电雷管发爆装置，其特征是：显示单元(7)采用四位LED显示，其8个段驱动信号和4个位驱动信号分别来自单片机U1相应的输出端。
9、根据权利要求1所述的智能电雷管发爆装置，其特征是：语音单元(2)中语音芯片U4控制端第18脚和单片机U1第15脚连接，U4第1脚输出音频信号，经三极管N1放大后驱动扬声器YSQ1。
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| CNU2008200402283U CN201255613Y (zh) | 2008-07-01 | 2008-07-01 | 智能电雷管发爆装置 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103090753A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-08 | 苏维嘉 | 矿井下人员定位雷管发爆系统及发爆方法 |
| CN105486185A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-13 | 姚中岳 | 一种基于单片机的微秒级延时发爆装置 |
| CN111023924A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 西安物华巨能爆破器材有限责任公司 | 一种便携式磁电雷管起爆仪及其起爆方法 |
| CN111595212A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-28 | 上海微符尔半导体有限公司 | 电子雷管的通信解调电路、电子雷管芯片、电子雷管系统 |
| CN112924801A (zh) * | 2021-03-06 | 2021-06-08 | 中北大学 | 电压分段可调式电爆炸箔伏安特性测试装置及充放电方法 |
| CN112924800A (zh) * | 2021-03-06 | 2021-06-08 | 中北大学 | 电压连续可调式电爆炸箔伏安特性测试装置及充放电方法 |
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- 2008-07-01 CN CNU2008200402283U patent/CN201255613Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103090753A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-08 | 苏维嘉 | 矿井下人员定位雷管发爆系统及发爆方法 |
| CN105486185A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-13 | 姚中岳 | 一种基于单片机的微秒级延时发爆装置 |
| CN105486185B (zh) * | 2015-12-30 | 2017-10-13 | 姚中岳 | 一种基于单片机的微秒级延时发爆装置 |
| CN111023924A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 西安物华巨能爆破器材有限责任公司 | 一种便携式磁电雷管起爆仪及其起爆方法 |
| CN111023924B (zh) * | 2019-12-31 | 2023-10-24 | 西安物华巨能爆破器材有限责任公司 | 一种便携式磁电雷管起爆仪及其起爆方法 |
| CN111595212A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-08-28 | 上海微符尔半导体有限公司 | 电子雷管的通信解调电路、电子雷管芯片、电子雷管系统 |
| CN112924801A (zh) * | 2021-03-06 | 2021-06-08 | 中北大学 | 电压分段可调式电爆炸箔伏安特性测试装置及充放电方法 |
| CN112924800A (zh) * | 2021-03-06 | 2021-06-08 | 中北大学 | 电压连续可调式电爆炸箔伏安特性测试装置及充放电方法 |
| CN112924801B (zh) * | 2021-03-06 | 2022-08-09 | 中北大学 | 电压分段可调式电爆炸箔伏安特性测试装置及充放电方法 |
| CN112924800B (zh) * | 2021-03-06 | 2022-08-12 | 中北大学 | 电压连续可调式电爆炸箔伏安特性测试装置及充放电方法 |
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