CN201555528U - 一种无线数码电子雷管爆破系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种爆破系统，包括：远程控制器和多个无线数码电子雷管，远程控制器通过无线信号与所述多个无线数码电子雷管相互通信，远程控制器通过无线射频信号向无线数码电子雷管发送能量与控制命令，以控制无线数码电子雷管起爆。该爆破系统中还包括一个或多个编程器，用于设置所述无线数码电子雷管的的起爆参数及指示信息；采用本实用新型提供的爆破系统可提高爆破作业中的安全性和可靠性；与基于物理连接的传统爆破系统相比，在组织雷管网络具有更大的优势；使起爆工程更加方便快捷；减少了误操作的可能性；作业过程中的编程器和起爆器可循环使用。

Description

一种无线数码电子雷管爆破系统

技术领域

本实用新型涉及爆破控制技术及通信技术领域，尤其涉及到无线数码电子雷管爆破系统。

背景技术

电子爆破系统被广泛应用在采矿业、建筑业以及各类工程现场中。通常情况下，爆破团队会根据不同的环境而采取不同的连接方式，但是他们经常会遇到各种使其困窘的恶劣环境，例如高温潮湿的地下矿场和雷真空条件下的爆破现场，这都对利用传统物理连接提出了巨大的考验，同时也降低了传统连接的安全性和可靠性。同时，进行环境勘查和选用物理连接材料都需要使用一定的物力和财力，这也增加了整个爆破作业的基础成本。所以使用传统物理连接在无线技术发展的今天将成为爆破行业中的一项基础负担。

我国无线载波射频技术被广泛应用到我国各项产业当中，例如交通运输行业、物流行业、食品行业等等。无线载波射频可以通过能量波的形式把能量信息和数据信息传送到接收器中，因此达到对目标模块的操作和控制。无线载波射频具有稳定性、瞬时性、高效性的特点，其可以使目标模块在短时间内完成指令动作。

无线载波射频技术具有巨大的潜力，其可以绕过环境因素对通过传统物理连接的爆破系统提出的问题，利用无线载波射频技术可以避免在雷管之间使用物理连接，从而减少因物理连接不当而产生的故障及安全隐患，进而提高爆破作业的安全性和可靠性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无线数码电子雷管爆破系统，以减少传统爆破系统在爆破作业中因物理连接而产生的各种不安全隐患。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种爆破系统，包括：

远程控制器和多个无线数码电子雷管，远程控制器通过无线信号与所述多个无线数码电子雷管相互通信，所述远程控制器通过无线射频信号向所述多个无线数码电子雷管发送能量与控制命令，以控制无线数码电子雷管起爆。

优选地，所述无线数码电子雷管包括无线射频信号整流模块、充电模块、无线射频信号解调模块、解码模块、环形隔离器、编码模块、无线数据信号调制模块、逻辑电路模块、电荷储存设备、桥丝控制开关和一个桥丝；

所述整流模块用于将接收到的无线射频信号进行整流，并发送给所述充电模块；

所述充电模块将得到的能量储存在电荷储存设备中；

所述无线射频信号解调模块，用于解调所接收的无线射频信号得到数字信号；

所述解码模块将所述数字信号解调后得到的带有延时信息的控制信息发送给逻辑电路模块；

所述编码模块，用于对需要发送的信息进行编码，并将编码后的信息发送给所述无线数据信号调制模块，所述无线数据信号调制模块调制后通过无线方式发送给所述远程控制器。

所述爆破系统中有两个以上无线数码电子雷管获得相同的无线射频信号，并且所述两个以上无线数码电子雷管通过相同的解调解码方法得到相同的逻辑电路控制信号。

更适宜地，所述爆破系统中还包括一个或多个编程器，

所述编程器，用于设置所述无线数码电子雷管的的起爆参数及指示信息；通过无线连接与远程控制器和两个以上无线数码电子雷管相互通信，用于接收所述无线数码电子雷管的无线数据信号并对所述无线数码电子雷管发送无线射频信号，用来读写并发送给所述无线数码电子雷管的逻辑电路控制信号。

以上所述无线数码雷管爆破系统中的无线数码电子雷管无线数据设备可以装配在地表以上，而桥丝可以装配在地表以下。

由上述技术方案可知，本实用新型通过起爆系统采用无线信号收发装置来完成数据通信，具有以下有益效果：

采用本实用新型提供的爆破系统可提高爆破作业中的安全性和可靠性；与基于物理连接的传统爆破系统相比，在组织雷管网络具有更大的优势；使起爆工程更加方便快捷；减少了误操作的可能性；作业过程中的编程器和起爆器可循环使用，同时减少了爆破后的作业垃圾，对环境保护有一定的益处。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的爆破系统框架图；

图2为本实用新型实施例提供的爆破系统中无线数码电子雷管无线信号设备构成示意图；

图3为本实用新型实施例中的爆破系统框架图；

图4为本实用新型实施例中的爆破系统框架图；

图5为本实用新型实施例中的爆破系统框架图。

具体实施方式

无线载波射频技术已经处于较为成熟的阶段，在爆破系统采用无线方式连接是一种可行的方案。本实用新型实施例提供一种爆破系统，包括：

远程控制器和多个无线数码电子雷管，远程控制器通过无线信号与所述多个无线数码电子雷管相互通信，所述远程控制器通过无线射频信号向所述多个无线数码电子雷管发送能量与控制命令，以控制无线数码电子雷管起爆。

所述无线数码电子雷管包括无线射频信号整流模块、充电模块、无线射频信号解调模块、解码模块、环形隔离器、编码模块、无线数据信号调制模块、逻辑电路模块、电荷储存设备、桥丝控制开关和桥丝；

所述整流模块用于将接收到的无线射频信号进行整流，并发送给所述充电模块；

所述充电模块将得到的能量储存在电荷储存设备中；

所述无线射频信号解调模块，用于解调所接收的无线射频信号得到数字信号；

所述解码模块将所述数字信号解调后得到的带有延时信息的控制信息发送给逻辑电路模块；

所述编码模块，用于对需要发送的信息进行编码，并将编码后的信息发送给所述无线数据信号调制模块，所述无线数据信号调制模块调制后通过无线方式发送给所述远程控制器。

本实用新型具体实施例中，爆破系统中有两个以上无线数码电子雷管获得相同的无线射频信号，并且所述两个以上无线数码电子雷管通过相同的解调解码方法得到相同的逻辑电路控制信号。

所述爆破系统包含一个远程控制器，一个无线信号收发器和两个以上无线数码电子雷管。所述无线信号收发器通过无线连接到远程控制器，并通过物理导电连接到所述两个以上无线数码电子雷管。

所述无线信号收发器中包含所述用于接收无线射频信号的整流模块、充电模块、解调模块和解码模块，用于发送无线数据信号的调制模块和编码模块，用于数据处理的逻辑电路模块，用于储存能量的电荷储存设备和用于控制桥丝的开关。

所述无线信号收发器通过以下步骤完成无线射频信号接收过程：

无线射频信号通过天线传到无线信号收发器的整流模块中；

无线射频信号经整流获得能量并通过充电模块将能量储存在电荷储存设备中；

无线射频信号经无线无线信号收发器解调模决得到数字信号；

数字信号经解调后将带有延时信息的控制信号传递给无线信号收发器逻辑电路模块；

无线信号收发器将远程控制器的指令发送给所述桥丝控制开关；

桥丝控制开关控制两个以上无线数码电子雷管的桥丝的发火作业。

所述无线射频信号，由载波和调制数据波组成，其可以包含能量与逻辑电路控制信号。所述能量储存在无线数码电子雷管的电荷储存设备中，该设备可以包括一个电容器，并通过物理连接向无线信号收发器的其他原件设备提供所需的电能；所述逻辑电路控制信号可以包含延期信息。

在我国，爆破系统中无线射频信号频率通常设定为433MHz或者2.45GHz，但是本实用新型的无线射频信号频率不限于此范围，具体可根据可用频率范围进行选择，例如，频率可选用200MHz-100GHz间的任意频率。

所述无线信号收发器通过以下步骤完成对远程控制器的无线数据信号发送过程：

无线数据信号由无线信号收发器的逻辑电路模块生成；

无线数据信号传入无线信号收发器的编码模块和调制模块进行编码和调制；

无线数据信号通过天线传送给远程控制器。

所述无线数据信号记录与无线信号收发器相连的多个无线数码电子雷管的状态信息。

所述无线射频信号接收通道和所述无线数据信号发送通道由所述环形隔离器分开。

以上所述无线信号收发器用于接收无线射频信号的整流模块、充电模块、解调模块和解码模块，用于发送所述无线数据信号的调制模块和编码模块，用于隔离无线射频信号接收通道和无线数据发送通道的环形隔离器，用于进行数据处理的逻辑电路模块和桥丝控制开关可以集成在一个芯片上，该芯片可以装置在一个无线设备中。

本实用新型还提供一种无线数码电子雷管爆破系统，包括一个远程控制器，一个或多个编程器和两个以上无线数码电子雷管。

所述远程控制器通过无线连接控制两个以上无线数码电子雷管的起爆过程。

所述编程器通过无线连接与远程控制器和两个以上无线数码电子雷管相互通信，用于接收两个以上无线数码电子雷管的无线数据信号并对两个以上无线数码电子雷管发送无线射频信号，所述编程器可以包含一个编程模块，用来读写并发送给两个以上无线数码电子雷管的逻辑电路控制信号。

所述编程器的工作原理如下：

向无线数码电子雷管发送无线射频信号以使与之通过无线连接的两个以上无线数码电子雷管处于激活状态；

接收从所述两个以上无线数码电子雷管的无线数据信息以记录其状态；

对无线数码电子雷管的延时信息进行读写操作；

向远程控制器发送无线数码电子雷管组的状态信息；

接受从远程控制器发送的动作命令；

将动作命令发送给两个以上无线数码电子雷管并控制其起爆作业。

所述无线数码电子雷管包括用于接收所述无线射频信号的整流模块、充电模块、解调模块和解码模块，用于发送所述无线数据信号的调制模块和编码模块，用于隔离无线射频信号接收通道和无线数据发送通道的环形隔离器，用于进行数据处理的逻辑电路模块，用于储存能量的电荷储存设备，桥丝控制开关和用于发火的桥丝。所述无线数码电子雷管爆破系统中的无线数码电子雷管工作原理与以上提供的无线数码电子雷管的工作过程相同。其包括无线射频接收过程与无线数据发送过程。

如图1，本实用新型提供一种爆破系统1，所述爆破系统1包含一个远程控制器6和多个无线数码电子雷管21，远程控制器6通过无线信号90与所述多个无线数码电子雷管21相互通信。所述无线信号90包括远程控制器6发送给所述多个无线数码电子雷管21的无线射频信号与所述多个无线数码电子雷管21发送给所述远程控制器6的无线数据信号。

该爆破系统的工作原理如下：无线数码电子雷管21安置到雷管爆破孔11中；

远程控制器6通过供电装置7与编成模块生成无线射频信号；

无线射频信号通过远程控制器的天线45发送给无线数码电子雷管的天线41；

接下来无线射频信号进入无线数码电子雷管的无线信号设备31。

如图2，无线数码电子雷管包括用于接收无线射频信号的整流模块51、充电模块52、解调模块53和解码模块54，用于发送所述无线数据信号的调制模块56和编码模块57，用于隔离无线射频信号接收通道和无线数据发送通道的环形隔离器50，用于进行数据处理的逻辑电路模块58，用于储存能量的电荷储存设备55，桥丝控制开关59和用于发火的桥丝60。其中电荷储存设备55和桥丝60接地。

图2中的无线数码电子雷管无线信号设备通过以下步骤完成无线射频信号接收过程：

无线射频信号通过天线46经过环形隔离器50传到无线数码电子雷管的整流模块51中；

无线射频信号经整流模块51得到能量；

能量经充电模块52储存在电荷储存设备55中；无线射频信号经无线数码电子雷管解调模块53得到数字信号；

数字信号经解调后将带有延时信息的控制信号传递给逻辑电路模块58。

所述无线射频信号，由载波和调制数据波组成，其可以包含能量与无线数码电子雷管逻辑电路控制信号。所述能量储存在无线数码电子雷管的电荷储存设备55中，该设备可以包括一个电容器，并通过物理连接向无线数码电子雷管中的其他元件设备提供所需的电能；所述无线数码电子雷管逻辑电路控制信号可能包含无线数码电子雷管延时信息。

在我国，爆破系统中无线射频信号频率通常设定为433MHz或者2.45GHz，但是本实用新型的无线射频信号频率不限于此范围，其频率大小可能为200MHz-100GHz间的任意数值。

图2中的无线数码电子雷管无线信号设备通过以下步骤完成无线数据信号发送过程：无线数据信号由无线数码电子雷管中的逻辑电路模块58生成；

无线数据信号传入无线数码电子雷管的编码模块57和调制模块56进行编码和调制；

无线数据信号通过环形隔离器50传递给天线46；

无线数据信号通过天线46传送给远程控制器。

所述无线数据信号记录无线数码电子雷管的状态信息。

所述无线射频信号接收通道和所述无线数据信号发送通道由所述环形隔离器50分开。

以上所述无线射频信号的整流模块51、充电模块52、解调模块53和解码模块54，用于发送所述无线数据信号的调制模块56和编码模块57，用于隔离无线射频信号接收通道和无线数据发送通道的环形隔离器50，用于进行数据处理的逻辑电路模块58和桥丝控制开关59可以集成在一个芯片上，该芯片可以装置在一个无线信号设备2中。

如图3，本实用新型还提供一种无线数码电子雷管爆破系统3，其特征在于：所述爆破系统3包含一个远程控制器6和多个无线数码电子雷管22。

该爆破系统的工作原理如下：

无线数码电子雷管22安置到雷管爆破孔12中；

远程控制器6通过天线45向无线数码电子雷管22发送无线射频信号91；

所述无线射频信号91通过天线42进入无线数码雷管的无线信号设备32；

无线射频信号中的控制命令控制装置33中的桥丝和电荷储存设备；

同时无线数码电子雷管将记录雷管状态信息的无线数据信号92反馈给远程控制器6。

所述无线数码电子雷管爆破系统3中的无线信号设备32可以置于地表以上，包含桥丝和电荷储存设备的装置33可以置于地表以下。

如图4，本实用新型还提供一种无线数码电子雷管爆破系统4，其特征在于：所述爆破系统4中有两个以上无线数码电子雷管23获得相同的无线射频信号93，并且所述两个以上无线数码电子雷管23通过相同的解调解码方法得到相同的逻辑电路控制信号。

所述爆破系统4包含一个远程控制器6，一个无线信号收发器7和两个以上无线数码电子雷管23。所述无线信号收发器7通过无线连接到远程控制器6，并通过物理导线63连接到所述两个以上无线数码电子雷管23。

所述无线信号收发器7中包含所述用于接收无线射频信号的整流模块、充电模块、解调模块和解码模块，用于发送无线数据信号的编码模块和调制模块，用于数据处理的逻辑电路模块和用于控制桥丝的开关。以上所述模块在图2中已经详细论述。

所述无线信号收发器7通过以下步骤完成无线射频信号93接收过程：

无线射频信号93通过天线45传到无线信号收发器7的天线47；

无线射频信号93经处理将能量储存在装置33中；无线射频信号93经无限信号收发器7处理后得到数字信号；

数字信号经解调后将带有延时信息的控制信号传递给无线信号收发器逻辑电路模块；

无线信号收发器将远程控制器的指令发送给无线信号收发得起桥丝控制开关；

桥丝控制开关控制处于诸多雷管爆破孔13中两个以上无线数码电子雷管23中装置33的桥丝的发火作业。

所述无线射频信号93，由载波和调制数据波组成，其可以包含能量与逻辑电路控制信号。所述能量储存在无线数码电子雷管的电荷储存设备中，该设备可以包括一个电容器，并通过物理连接向无线信号收发器的其他原件设备提供所需的电能；所述逻辑电路控制信号可以包含延期信息。

在我国，爆破系统中无线射频信号频率通常设定为433MHz或者2.45GHz，但是本实用新型的无线射频信号频率93不限于此范围，其频率大小可能为200MHz-100GHz间的任意数值。

所述无线信号收发器7通过以下步骤完成对远程控制器的无线数据信号94发送过程：

无线数据信号94由无线信号收发器7的逻辑电路模块生成；

无线数据信号94传入无线信号收发器7的编码模块和调制模块进行编码和调制；

无线数据信号94通过天线47传送给远程控制器6。

所述无线数据信号94记录与无线信号收发器7相连的诸多无线数码电子雷管23的状态信息。

所述无线射频信号接收通道和所述无线数据信号发送通道由所述环形隔离器分开。

以上所述无线信号收发器7用于接收无线射频信号93的整流模块、充电模块、解调模块和解码模块，用于发送所述无线数据信号的编码模块和调制模块，用于隔离无线射频信号接收通道和无线数据发送通道的环形隔离器，用于进行数据处理的逻辑电路模块和桥丝控制开关可以集成在一个芯片上，该芯片可以装置在无线信号收发器7中，所述无线信号收发器7可以置于地表以上。

如图5，本实用新型还提供一种无线数码电子雷管爆破系统5，其特征在于：所述爆破系统包含一个远程控制器8，一个或多个编程器9和两个以上无线数码电子雷管24。

所述远程控制器8通过无线连接控制两个以上无线数码电子雷管24的起爆过程。

所述编程器9通过无线连接97、98与远程控制器8和两个以上无线数码电子雷管24相互通信，其用来接收两个以上无线数码电子雷管24的无线数据信号95并对两个以上无线数码电子雷管24发送无线射频信号96，所述编程器9可以包含一个编程模块和一个无线信号收发器，所述编程模块用来读写并发送给两个以上无线数码电子雷管24的逻辑电路控制信号，所述无线信号收发器用来收集和发送无线信号，此处无线信号收发器仅居右图4中无线信号收发器7的无限信号收发功能。

所述编程器9的工作原理如下：

向无线数码电子雷管24发送无线射频信号96以使与之通过无线连接的两个以上无线数码电子雷管24处于激活状态；

接收从所述两个以上无线数码电子雷管的无线数据信息95以记录其状态；

对无线数码电子雷管24的延时信息进行读写操作；

向远程控制器8发送无线数码电子雷管组的状态信息；接受从远程控制器8发送的动作命令；

将动作命令发送给两个以上无线数码电子雷管24并控制其起爆作业。

所述无线数码电子雷管24包括用于接收所述无线射频信号的整流模块、充电模块、解调模块和解码模块，用于发送所述无线数据信号的编码模块和调制模块，用于隔离无线射频信号接收通道和无线数据发送通道的环形隔离器，用于进行数据处理的逻辑电路模块，用于储存能量的电荷储存设备，桥丝控制开关和用于发火的桥丝。

图5中的无线数码电子雷管爆破系统5的无线数码电子雷管24工作原理如下：

无线数码电子雷管24安置到雷管爆破孔4中；

编程器9通过天线49向无线数码电子雷管24发送无线射频信号96；

无线射频信号96通过天线44进入无线数码雷管的无线信号设备34；

无线射频信号中的控制命令控制装置33中的桥丝和电荷储存设备；

同时无线数码电子雷管将记录雷管状态信息的无线数据信号95反馈给编程器9。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种爆破系统，其特征在于，包括：远程控制器和多个无线数码电子雷管，远程控制器通过无线信号与所述多个无线数码电子雷管相互通信，

所述远程控制器通过无线射频信号向所述多个无线数码电子雷管发送能量与控制命令，以控制无线数码电子雷管起爆。

2.根据权利要求1所述的爆破系统，其特征在于：所述无线射频信号由载波信号和调制数据信号组成，

所述无线数码电子雷管包括无线射频信号整流模块、充电模块、无线射频信号解调模块、解码模块、环形隔离器、编码模块、无线数据信号调制模块、逻辑电路模块、电荷储存设备、桥丝控制开关和一个桥丝；

所述整流模块用于将接收到的无线射频信号进行整流，并发送给所述充电模块；

所述充电模块将得到的能量储存在电荷储存设备中；

所述无线射频信号解调模块，用于解调所接收的无线射频信号得到数字信号；

所述解码模块将所述数字信号解调后得到的带有延时信息的控制信息发送给逻辑电路模块；

所述编码模块，用于对需要发送的信息进行编码，并将编码后的信息发送给所述无线数据信号调制模块，所述无线数据信号调制模块调制后通过无线方式发送给所述远程控制器。

3.根据权利要求2所述的爆破系统，其特征在于：所述电荷储存设备通过物理导电连接到无线数码电子雷管中的其他设备，并为其所连接设备提供电能，所述电荷储存设备包括一个电容器。

4.根据权利要求2所述的爆破系统，其特征在于：所述无线射频信号频率处于200MHz-100GHz间。

5.根据权利要求4所述的爆破系统，其特征在于：其中所述无线射频信号频率为433MHz或者2.45GHz。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的爆破系统，其特征在于：所述无线射频信号整流模块、充电模块、无线射频信号解调模块、无线射频信号解码模块、环形隔离器、无线数据信号编码模块、无线数据信号调制模块、逻辑电路模块和桥丝控制开关集成在一个芯片上。

7.根据权利要求6所述的爆破系统，其特征在于：所述芯片无线信号设备中，所述无线信号设备是单一无线数码电子雷管的无线信号收发设备，或者是两个以上无线数码电子雷管组的无线信号收发器，所述无线信号收发器位于地表以上。

8.根据权利要求6所述的爆破系统，其特征在于：所述无线数码电子雷管逻辑电路通过调制解调无线射频信号得到控制信号，然后将指令发送给桥丝控制开关并影响其动作，从而控制电荷存储设备将电能传递给无线数码电子雷管的桥丝。

9.根据权利要求6所述的爆破系统，其特征在于：

所述爆破系统中有两个以上无线数码电子雷管获得相同的无线射频信号，并且所述两个以上无线数码电子雷管通过相同的解调解码方法得到相同的逻辑电路控制信号。

10.根据权利要求6所述的爆破系统，其特征在于：还包括一个或多个编程器，

所述编程器，用于设置所述无线数码电子雷管的的起爆参数及指示信息；通过无线连接与远程控制器和两个以上无线数码电子雷管相互通信，用于接收所述无线数码电子雷管的无线数据信号并对所述无线数码电子雷管发送无线射频信号，用来读写并发送给所述无线数码电子雷管的逻辑电路控制信号。

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