CN201795731U - 一种具有无线网络通讯及定位功能的数码电子雷管起爆器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种具有无线网络通讯及定位功能的数码电子雷管起爆器，包括微处理器控制单元、实时时钟、电源管理单元、存储单元、显示单元、通用输入/输出接口及外壳；还包括无线网络通讯模块，受所述微处理器控制单元的控制，通过无线网络实现所述数码电子雷管起爆器与中央控制系统主机及数码电子雷管之间的通讯；所述无线网络通讯模块还具有定位功能，可通过无线信号的强弱或传输时间等对数码电子雷管进行定位。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线通信及爆破控制技术领域，特别涉及一种具有无线网络通讯及定位功能的数码电子雷管起爆器。
背景技术
在工业爆破领域里，雷管传统上分为利用针刺、撞击、摩擦、火焰等机械或热作用触发和利用电能触发两大类。20世纪80年代以来，工业雷管发展迅速，新产品开发异常活跃，新品种、新技术层出不穷。其中最典型的代表是数码电子雷管，标志着工业雷管的发展已达到一个新水平。
数码电子雷管是一种可以随意设定并准确实现延期触发点火时间的新型智能雷管，其本质在于其由一个微型电子芯片控制，与普通电雷管相比不仅大大提高了延时精度，而且最大限度的避免了误引爆的情况。
电子爆破系统一般由起爆器、编程器、数码电子雷管三部分组成，数码电子雷管需要与专用的起爆器相连配套使用，由起爆器发送点火指令来进行引爆。另外在实际应用中，有时候需要远程进行爆破工程的设计，将设计好的爆破文件下传至起爆器，最后在起爆现场由起爆器根据起爆文件进行各雷管的延时设置及最后引爆。
电子爆破系统应用很广，包括地表和地下采矿、采石场、土木工程现场等，电子爆破系统可以在很多环境下使用。当遇到潮湿和高温，可用的光线及空间十分有限的情况下，在元器件间安装物理连接是个严峻的挑战。物理连接不当可能会引发雷管可靠性问题，从而导致误爆。同样值得注意的是，如果在极端环境下进行爆破操作，或者在操作过程中连接器出现问题，例如很容易被损坏的电线，插头等，都会引发事故。如果爆破操 作发生在一个偏远位置，同时拟使用硬连接来实现硬件组件之间的通信，这将导致实际作业的不便同时提高了爆破成本。
如果起爆器具有无线网络通讯功能，则不需要布线，避免了雷管与起爆器之间使用物理连接时，由于操作人员的疏忽可能发生布线错误，从而导致通讯不畅，严重时发生错误起爆的问题；不受布线条件的限制，从而可以在更复杂、更恶劣的环境中应用。所述数码电子雷管起爆器因其无线通讯特性具备潜在的优势，从而能够提高爆炸现场的安全性。无线数码电子雷管起爆器和相应的中央控制主机无线系统可以有助于避免这些困难，从而可以大力推广自动采矿作业或楼宇拆除爆破。
另外出于安全考虑，可以让起爆器具有定位功能，将起爆文件中增加位置信息对起爆器的起爆区域进行限制。起爆器根据起爆文件进行起爆操作时，首先将自身位置信息与起爆文件中限制的起爆区域进行对比，如果位置合法，则正常工作，如果是非法位置，则不进行起爆等操作。这样可以有效避免数码电子雷管的误引爆或是人为非法爆破。
发明内容
为了解决数码电子雷管起爆器采用物理连接时，由于误操作、布线错误、环境恶劣等因素的影响，可能发生误起爆的问题，以及数码电子雷管起爆器没有定位功能时，无法实时控制起爆区域，可能存在误起爆或非法爆破等安全隐患的问题，本实用新型公开一种具有无线网络通讯及定位功能的数码电子雷管起爆器，包括微处理器控制单元、实时时钟、电源管理单元、存储单元、显示单元、通用输入/输出接口及外壳；还包括无线网络通讯模块，受所述微处理器控制单元的控制，通过无线网络实现所述数码电子雷管起爆器与中央控制系统主机及数码电子雷管之间的通讯。
所述无线网络通讯模块还具有定位功能，可通过无线信号的强弱或无线信号的传输时间等对数码电子雷管进行定位。
通过在互联网网络主机上安装无线网络节点访问点创建无线网络接入点；所述数码电子雷管起爆器遇到所述无线网络接入点时，通过无线方式连接到互联网。
所述数码电子雷管起爆器可通过一个或多个无线网络接入点与一个或多个中央控制系统主机通讯。
所述无线网络通讯模块是WIFI无线网络通讯模块。
所述无线网络通讯模块是ZIGBEE无线网络通讯模块。
所述微处理器控制单元是所述数码电子雷管起爆器的核心部件，与所述数码电子雷管起爆器的其它组成模块相连接，协调各模块进行工作。
所述实时时钟为所述数码电子雷管起爆器提供时间信息。
所述电源管理单元为所述数码电子雷管起爆器各组成模块供电。
所述存储单元由所述微处理器控制单元控制，存储所需数据。
所述显示单元用于显示所述数码电子雷管起爆器的状态以及操作员提示信息。
所述通用输入/输出接口是所述数码电子雷管起爆器与外界交互的接口。
所述外壳是所述数码电子雷管起爆器各组成模块的载体，各组成模块都固定于外壳内部，外壳坚硬、抗损能力强，用于抵抗外部恶劣环境。
本实用新型的优点是：通过无线网络实现所述数码电子雷管起爆器与中央控制系统主机及数码电子雷管之间的通讯，使其不受布线、地域、自然环境等因素限制，应用更加广泛，爆破的可靠性提高；另外，所述数码电子雷管起爆器可以通过无线信号的强弱或传输时间等对数码电子雷管进行定位，数码电子雷管只能在合法的位置起爆，避免了在非法位置的起爆操作，增加了爆破系统安全性。
附图说明
图1为本实用新型所述数码电子雷管起爆器的组成模块图；
图2为WIFI通讯模块的组成示意图；
图3为ZIGBEE通讯模块的组成示意图。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型所述数码电子雷管起爆器的组成模块图。
所述数码电子雷管起爆器，包括微处理器控制单元10、实时时钟11、电源管理单元12、存储单元13、显示单元14、通用输入/输出接口15及外壳16；还包括无线网络通讯模块17，受所述微处理器控制单元10的控制，通过无线网络实现所述数码电子雷管起爆器与中央控制系统主机及数码电子雷管之间的通讯；所述无线网络通讯模块17还具有定位功能，可通过无线信号的强弱或无线信号的传输时间等对数码电子雷管进行定位。
通过在互联网网络主机上安装无线网络节点访问点创建无线网络接入点；所述数码电子雷管起爆器遇到所述无线网络接入点时，通过无线方式连接到互联网；所述数码电子雷管起爆器可通过一个或多个无线网络接入点与一个或多个中央控制系统主机通讯。
所述微处理器控制单元10，是所述数码电子雷管起爆器的核心部件，与所述数码电子雷管起爆器的其它组成模块相连接，协调各模块进行工作。
所述实时时钟11，为所述数码电子雷管起爆器提供时间信息。
所述电源管理单元12，为所述数码电子雷管起爆器各组成模块供电。
所述存储单元13，由所述微处理器控制单元控制，存储所需数据。
所述显示单元14，用于显示所述数码电子雷管起爆器的状态以及操作员提示信息。
所述通用输入/输出接口15，是所述数码电子雷管起爆器与外界交互的接口。
所述外壳16，是所述数码电子雷管起爆器各组成模块的载体，各组成模 块都固定于外壳内部，外壳坚硬、抗损能力强，用于抵抗外部恶劣环境。
所述无线网络通讯模块17，可以是WIFI无线网络通讯模块或ZIGBEE无线网络通讯模块。
如图2所示，为WIFI无线网络通讯模块的组成示意图。
所述WIFI无线网络通讯模块包括：处理器20，用来做信息处理；WLAN收发器21，用来发送和接收无线信号；存储器22，用来缓存无线通讯发送接收的数据；电源管理单元23，用来给WIFI通讯模块部分提供电源；通用输入输出接口24，用来与主控制器进行数据传输。
WIFI无线保真技术的传输速度较高，可以达到11Mbps，另外有效距离也很长，目前WIFI无线网络的半径接近100米。
应用开放的WIFI无线网络协议栈开发，网络协议栈支持TCP、IP、ARP、ICMP等协议规范。通过利用普遍设置的WIFI网络和以操作系统为基础的技术，可以实现数码电子雷管起爆器与中央控制系统主机及数码电子雷管之间的通讯。
利用WIFI基础设施进行定位跟踪数码电子雷管起爆器及数码电子雷管，无须重新搭建其他网络或设施，也不用购买单独的定位阅读器等设备，无线网络接入点AP之间通过无线互联。
下面结合WIFI实施例对本实用新型做进一步说明。
所述微处理器控制单元10，可选用嵌入式微处理器实现，基于嵌入式微处理器之上可运行嵌入式操作系统以及应用软件实现对各组件的协调控制。
所述实时时钟11，可选用DS1305模块，为所述数码电子雷管起爆器提供时间信息。
所述显示单元14，可选用液晶显示屏实现，可满足工作状态等提示信息显示的需要。
所述通用输入/输出接口15，可选用485总线实现，所述微处理器控制单元可通过485总线与数码电子雷管进行通讯，实现数码电子雷管的延时等参数设置及引爆。
所述无线网络通讯模块17，可选用RS232/WIFI无线通讯模块实现，实现WIFI无线网络的组建和通信。
所述电源管理单元12、所述存储单元13及外壳16，采用公知技术实现，不再赘述。
如图3所示，为ZIGBEE无线网络通讯模块的组成示意图。
所述ZIGBEE无线网络通讯模块包括：处理器30，用来做信息处理；ZIGBEE收发器31，用来发送和接收无线信号；存储器32，用来缓存无线通讯发送接收的数据；电源管理单元33，用来给ZIGBEE通讯模块部分提供电源；通用输入输出接口34，用来与主控制器进行数据传输。
ZIGBEE是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络，在整个网络范围内，每一个ZIGBEE网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75米，通过路由节点进行扩展。
ZIGBEE节点所承载的应用数据速率都比较低，在不需要通信时，节点可以进入很低功耗的休眠状态，此时能耗可能只有正常工作状态下的千分之一。由于一般情况下，休眠时间占总运行时间的大部分，有时正常工作的时间还不到百分之一，因此达到很高的节能效果。
具有ZIGBEE通讯功能的数码电子雷管起爆器的应用很广，包括地表和地下采矿、采石场、土木工程现场、楼宇拆除爆破等，可以在很多环境中使用。
下面结合ZIGBEE实施例对本实用新型做进一步说明。
所述微处理器控制单元10，可选用嵌入式微处理器实现，基于嵌入式微处理器之上可运行嵌入式操作系统以及应用软件实现对各组件的协调 控制。
所述实时时钟11，可选用DS1305模块，为所述数码电子雷管起爆器提供时间信息。
所述显示单元14，可选用液晶显示屏实现，可满足工作状态等提示信息显示的需要。
所述通用输入/输出接口15，可选用485总线实现，所述微处理器控制单元可通过485总线与数码电子雷管进行通讯，实现数码电子雷管的延时等参数设置及引爆。
所述无线网络通讯模块17，可选用集成无线通讯及定位两者功能的CC2531通讯定位模块实现，在实现ZIGBEE无线网络通讯功能的同时，其内置的GPS定位功能可获取物理位置信息。
所述电源管理单元12、所述存储单元13及外壳16，采用公知技术实现，不再赘述。
最后应说明的是：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 (7)
1.一种具有无线网络通讯及定位功能的数码电子雷管起爆器，包括微处理器控制单元、实时时钟、电源管理单元、存储单元、显示单元、通用输入/输出接口及外壳，其特征在于：所述数码电子雷管起爆器还包括无线网络通讯模块，受所述微处理器控制单元的控制，通过无线网络实现与中央控制系统主机及数码电子雷管之间的通讯。
2.根据权利要求1所述的一种具有无线网络通讯及定位功能的数码电子雷管起爆器，其特征在于：所述无线网络通讯模块还具有定位功能，可根据无线信号强弱或无线信号传输时间对数码电子雷管进行定位。
3.根据权利要求1所述的一种具有无线网络通讯及定位功能的数码电子雷管起爆器，其特征在于：通过在互联网网络主机上安装无线网络节点访问点创建无线网络接入点；所述数码电子雷管起爆器遇到所述无线网络接入点时，通过无线方式连接到互联网。
4.根据权利要求1所述的一种具有无线网络通讯及定位功能的数码电子雷管起爆器，其特征在于：；所述数码电子雷管起爆器可通过一个或多个无线网络接入点与一个或多个中央控制系统主机通讯。
5.根据权利要求1所述的一种具有无线网络通讯及定位功能的数码电子雷管起爆器，其特征在于：所述无线网络通讯模块是WIFI无线网络通讯模块。
6.根据权利要求1所述的一种具有无线网络通讯及定位功能的数码电子雷管起爆器，其特征在于：所述无线网络通讯模块是ZIGBEE无线网络通讯模块。
7.根据权利要求1所述的一种具有无线网络通讯及定位功能的数码电子雷管起爆器，其特征在于：
所述微处理器控制单元是所述数码电子雷管起爆器的核心部件，与所述数码电子雷管起爆器的其它组成模块相连接，协调各模块进行工作；
所述实时时钟为所述数码电子雷管起爆器提供时间信息；
所述电源管理单元为所述数码电子雷管起爆器各组成模块供电；
所述存储单元由所述微处理器控制单元控制，存储所需数据；
所述显示单元用于显示所述数码电子雷管起爆器的状态以及操作员提示信息；
所述通用输入/输出接口是所述数码电子雷管起爆器与外界交互的接口；
所述外壳是所述数码电子雷管起爆器各组成模块的载体，各组成模块都固定于外壳内部。
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| CN104344770A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-11 | 新疆博众信息技术有限公司 | 一种新型电子雷管发爆装置 |
| CN110966901A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-04-07 | 杭州晋旗电子科技有限公司 | 一种无线组网电子雷管起爆器 |
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