CN206504664U - 一种主从式烟花燃放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种主从式烟花燃放系统，包括主从式烟花燃放系统的构建和无滞后点火时间的设置。主从式烟花燃放系统包括上位机和多个自动点火装置以及烟花。自动点火装置分为主自动点火装置和从自动点火装置，上位机发送的点火指令只发给主自动点火装置，减少了控制的复杂度以及出错的概率。烟花燃放系统无滞后点火时间的设置包括，获取烟花燃放系统中所有的通信延时；计算出无滞后点火时间；收到点火指令后，自动点火装置按照无滞后点火时间进行点火操作。本实用新型消除了烟花燃放系统中的通信延时的影响，达到准确点火起爆的效果。

Description

一种主从式烟花燃放系统

技术领域

本实用新型涉及烟花燃放控制技术领域，特别涉及一种主从式烟花燃放系统。

背景技术

随着社会的变化，时代的变迁，烟花爆竹从百姓生活登上了现代社会的舞台，在节日庆典、大型活动、接待礼宾等大型场合，燃放烟花爆竹烘托喜庆气氛已经成为一种普遍行为，它不仅满足主办方营造气氛的需求，也满足了群众的观赏需求。现在不但是国内对烟花爆竹有需求，在国外的众多重要节日或者大型活动中，烟花爆竹尤其是大型烟花焰火也颇受欢迎，而且逐步成为了一种惯用的庆祝方式。

当前对烟花的燃放已经转变为追求更新、更高的表现形式一艺术燃放。这就要求能把燃放的时间精度控制在10ms甚至更小的范围以内，在燃放效果方面要求每一发烟花在起爆时间上必须完全达到创意设计要求，否则就无法呈现三维效果。

烟花燃放系统由远程燃放控制装置和自动点火装置以及烟花组成，在该系统中，燃放控制装置与自动点火装置之间的通信由有线方式或者无线方式实现。对于中型或大型的烟花表演，长距离的通信无法避免，通信介质会受到温度、湿度以及压力等外部环境因素的影响，导致从燃放控制装置发出的同一指令无法在预定的时刻到达各个自动点火装置，即产生了烟花燃放系统的通信延时。

传统烟花燃放系统的通信延时常常被忽略。但是燃放系统通信延时可以导致烟花呈现的效果与预期产生误差，所以需要消除系统通信延时，以实现现场的每一发烟花在点火和起爆时间上完全达到组合烟花或音乐烟花等设计创意的要求。烟花燃放系统的通信延时可以因环境的变化而不同，因此，每次进行烟花燃放时都需要采取有效的措施消除通信延的不利影响，从而实现烟花准确燃放。

发明内容

本实用新型的目的是消除主从式烟花燃放系统中的通信延时影响，以达到准确点火起爆的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种主从式烟花燃放系统，包括上位机、自动点火装置、烟花；上位机通过有线或者无线通信方式与自动点火装置通信；自动点火装置连接烟花。根据预定的烟花起爆时间，需要最早燃放的烟花对应的自动点火装置为主自动点火装置，其他的自动点火装置为从自动点火装置。

上位机发出的点火指令只发给主自动点火装置；只要主自动点火装置不工作，从自动点火装置都不会工作，减少了控制的复杂度和出错的概率。

上位机是平板电脑或者PC机；上位机对主自动点火装置和从自动点火装置的点火时间都能进行写和读操作。

主自动点火装置能与从自动点火装置通信；主自动点火装置和从自动点火装置都能进行自检测；主自动点火装置和从自动点火装置都能计时。

本实用新型还提供的主从式烟花燃放系统通过以下步骤实现点火时间无滞后控制。

S101，确定自动点火装置的无滞后点火时间；

S102，通过上位机设置自动点火装置的无滞后点火时间；

S103，上位机将预备点火指令发送给自动点火装置，确定自动点火装置的工作状态；

S104，上位机将点火指令发送给主自动点火装置；

S105，到达设定时间后，自动点火装置点火。

其中，S101步骤中，所述确定自动点火装置的无滞后点火时间包括以下步骤：

S301，上位机向主自动点火装置发送测试信号；

S302，主自动点火装置发送回复信号，并分享信息；

S303，确定信号传输时间；

S304，计算通信延时；

S305，输入预定点火时间；

S306，计算无滞后点火时间。

更具体地，记录上位机向主自动点火装置发送测试信号到接收到主自动点火装置回复信号所需的时间为t₁；则上位机到主自动点火装置之间的通信延时为

记录主自动点火装置信号传输到从自动点火装置所需的时间为t₂，t₃，...，t_n，即主自动点火装置与从自动点火装置之间的通信延时，其中n为烟花燃放系统中自动点火装置的总数。

根据所述通信延时以及燃放策略计算并设置各个自动点火装置的无滞后点火时间参数，具体为：若根据燃放策略预先设定的各烟花的点火时间为D₁＝(D₁₁，D₁₂，...，D_1m)，D₂＝(D₂₁，D₂₂，...，D_2m)，...，D_n＝(D_n1，D_n2，...，D_nm)，如果将每个预定点火时间设为D_ij，其中i＝(1，2，...，n)，j＝(1，2，...，m)，m为每个自动点火装置可以接的烟花总数，D₁₁为最小值；则将各点火装置的点火时间设置为其中所述预定点火时间中的最小值D₁₁大于中的最大值。

由上述技术方案可知，本实用新型所述主从式烟花燃放系统，消除了烟花燃放系统因通信延时导致的点火误差，使得烟花燃放满足艺术设计的要求；采用主自动点火装置和从自动点火装置的结构，点火指令只发给主自动点火装置，主自动点火装置再将信息分享给从自动点火装置，由于主自动点火装置最先点火，因此它是整个烟花燃放的开端，只要它不启动，从自动点火装置均不会启动，这样就将简化了控制任务，将对多个自动点火装置的控制转化为了对单一自动点火装置的控制。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型所述主从式烟花燃放系统的框架图。

图2为本实用新型所述主从式烟花燃放系统采用的点火时间无滞后控制方法的流程图。

图3为本实用新型所述主从式烟花燃放系统无滞后点火时间获取的流程图。

具体实施方式

图1为本实用新型所述主从式烟花燃放系统的框架图。

所述主从式烟花燃放系统包括上位机1与多个自动点火装置3，它们之间通过有线或者无线连接2完成信息传递，各个自动点火装置3之间通过与2不同的通信方式4连接，每个自动点火装置3可以连接多个烟花5，称为一个烟花组。

根据预定的烟花起爆时间，需要最早燃放的烟花对应的自动点火装置为主自动点火装置，其他的自动点火装置为从自动点火装置。

自动点火装置3与上位机1之间，以及自动点火装置3中的主点火装置与从点火装置之间存在不同的通信介质，导致的后果就是从上位机1发出的指令到达各个自动点火装置3时存在通信延时，通常这个延时可以精确到ms或者us。连接在同一个自动点火装置3上的多个烟花5的起爆时间可以是不相同的，但它们的通信延时是一样的。

上位机1发出的点火指令只发给主自动点火装置；只要主自动点火装置不工作，从自动点火装置都不会工作，减少了控制的复杂度和出错的概率。

上位机1是平板电脑或者PC机；上位机1对主自动点火装置和从自动点火装置的点火时间都能进行写和读操作。

主自动点火装置能与从自动点火装置通信；主自动点火装置和从自动点火装置都能进行自检测；主自动点火装置和从自动点火装置都能计时。

为了对大型烟花燃放系统中的点火时间进行精确的控制，本实用新型提供的主从式烟花燃放系统采用点火时间无滞后控制方法。

如图2所示，为本实用新型所述主从式烟花燃放系统采用的点火时间无滞后控制方法的流程图，包括以下步骤：

S101，确定自动点火装置的无滞后点火时间；

具体地，要根据烟花要呈现的效果，预估每个烟花对应点火装置的点火时间；同一自动点火装置可以连接多个烟花，这些烟花可以同时起爆或者不同时起爆；不同的自动点火装置可以同时点火，也可以不同点火；具体可通过控制各自动点火装置中的点火时间实现。

S102，通过上位机设置自动点火装置的无滞后点火时间；

即通过上位机将每个烟花的点火时间信息发送给对应的自动点火装置的对应点火通道。

S103，上位机将预备点火指令发送给自动点火装置，确定自动点火装置的工作状态；

即上位机将预备点火指令发送给自动点火装置，自动点火装置接收到指令后进行自检测，确定自动点火装置状态是否正常，然后将状态信息反馈给上位机。

上位机接收到自动点火装置反馈的状态信息后，判断是否可以发送点火指令，如果收到的是肯定的信号，表明自动点火装置一切正常，则执行步骤S104，将点火指令发送给主自动点火装置；反之，如果收到的是否定的信号，则需要人工检查自动点火装置，不会发送点火指令。

S104，上位机将点火指令发送给主自动点火装置；

S105，到达设定时间后，自动点火装置点火；

主自动点火装置接收到点火指令后，将信息分享给从自动点火装置，每个自动点火装置中的计时器开始计时，计时到设定时间时进行点火操作。

所述主从式烟花燃放系统采用的无滞后点火时间控制方法的设计是基于所述烟花燃放系统各个装置之间存在通信延时，在实施点火操作之前，烟花燃放系统的通信延时可以根据一定的方法计算得出。

如图3所示，为本实用新型所述主从式烟花燃放系统无滞后点火时间获取的流程图，包括以下步骤：

S301，上位机向主自动点火装置发送测试信号；

S302，主自动点火装置发送回复信号，并分享信息；

主自动点火装置接收到测试信号后产生两个动作，一是立即向上位机发送回复信号，另一个是向从自动点火装置分享信息。

S303，确定信号传输时间；

S304，计算通信延时；

S305，输入预定点火时间；

S306，计算无滞后点火时间。

将计算得到的自动点火装置的点火时间发送给各个自动点火装置；单个自动点火装置中连接有不同时刻燃放的多个烟花时，需要对应好各自的点火接口，点火通道可达到32个。

更具体地，记录上位机向主自动点火装置发送测试信号到接收到主自动点火装置回复信号所需的时间为t₁；则上位机到主自动点火装置之间的通信延时为

记录主自动点火装置信号传输到从自动点火装置所需的时间为t₂，t₃，...，t_n，即主自动点火装置与从自动点火装置之间的通信延时，其中n为烟花燃放系统中自动点火装置的总数。

根据所述通信延时以及燃放策略计算并设置各个自动点火装置的无滞后点火时间参数，具体为：若根据燃放策略预先设定的各烟花的点火时间为D₁＝(D₁₁，D₁₂，...，D_1m)，D₂＝(D₂₁，D₂₂，...，D_2m)，...，D_n＝(D_n1，D_n2，...，D_nm)，如果将每个预定点火时间设为D_ij，其中i＝(1，2，...，n)，j＝(1，2，...，m)，m为每个自动点火装置可以接的烟花总数，D₁₁为最小值；则将各点火装置的点火时间设置为其中所述预定点火时间中的最小值D₁₁大于中的最大值。

由上述技术方案可知，本实用新型所述主从式烟花燃放系统，消除了烟花燃放系统因通信延时导致的点火误差，使得烟花燃放满足艺术设计的要求；采用主自动点火装置和从自动点火装置的结构，点火指令只发给主自动点火装置，主自动点火装置再将信息分享给从自动点火装置，由于主自动点火装置最先点火，因此它是整个烟花燃放的开端，只要它不启动，从自动点火装置均不会启动，这样就将简化了控制任务，将对多个自动点火装置的控制转化为了对单一自动点火装置的控制。

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 (4)

1.一种主从式烟花燃放系统，其特征在于：

所述主从式烟花燃放系统包括上位机、自动点火装置、烟花；

上位机通过有线或者无线通信方式与自动点火装置通信；

自动点火装置连接烟花；

根据预定的烟花起爆时间，需要最早燃放的烟花对应的自动点火装置为主自动点火装置，其他的自动点火装置为从自动点火装置。

2.根据权利要求1所述的主从式烟花燃放系统，其特征在于：

上位机发出的点火指令只发给主自动点火装置；

只要主自动点火装置不工作，从自动点火装置都不会工作，减少了控制的复杂度和出错的概率。

3.根据权利要求1所述的主从式烟花燃放系统，其特征在于：

上位机是平板电脑或者PC机；

上位机对主自动点火装置和从自动点火装置的点火时间都能进行写和读操作。

4.根据权利要求1所述的主从式烟花燃放系统，其特征在于：

主自动点火装置能与从自动点火装置通信；

主自动点火装置和从自动点火装置都能进行自检测；

主自动点火装置和从自动点火装置都能计时。