CN209588863U - 一种电子雷管的激光远程引爆系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电子雷管的激光远程引爆系统，包括：信号发射单元和引爆单元；信号发射单元包括依次连接的控制主机、光调制器和激光发射器，以用于发射激光控制信号；引爆单元包括激光接收器、光解调器、引爆器和电子雷管；激光接收器、光解调器、引爆器依次连接以用于接收激光控制信号；引爆器与电子雷管相连以用于控制其引爆。本实用新型采用激光直接进行远程数据的传输，传输距离可以足够远，保证操作人员的安全，并且无需基站等设备中转信号，不会受到地理位置的限制，在任何偏远地区均可以使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子雷管引爆领域，具体的涉及一种电子雷管的激光远程引爆系统。
背景技术
电子雷管，又称数码电子雷管、数码雷管或工业数码电子雷管，即采用电子控制模块对起爆过程进行控制的电雷管。
目前大部分电子雷管还是需要采用有线的方式发送起爆信号，为了使操作人员位于安全的引爆距离，布线往往很长，导致实际作业的不便同时提高了爆破成本，并且有线的距离始终受到线材的限制，不可能做到足够远。
为了解决这种问题，市面上出现了一种带GPRS功能的电子雷管，可以避免采用有线直接通过无线信号进行引爆，然而在深山或者GPRS信号弱的地方容易因为信号弱导致引爆失败，这种电子雷管的实用受到地理位置的限制。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种能够远程引爆，不受地理位置限制的电子雷管的激光远程引爆系统。
本实用新型采用的技术方案是：
一种电子雷管的激光远程引爆系统，包括：信号发射单元和引爆单元；
所述信号发射单元包括依次连接的控制主机、光调制器和激光发射器，以用于发射激光控制信号；
所述引爆单元包括激光接收器、光解调器、引爆器和电子雷管；
所述激光接收器、光解调器、引爆器依次连接以用于接收激光控制信号；
所述引爆器与电子雷管相连以用于控制其引爆。
进一步的，所述引爆器包括电池模块、MCU、充电电路、储能电容和引爆电路；
所述电池模块与MCU相连以用于提供5V电源；
所述MCU与充电电路、引爆电路相连以用于发送控制信号；
所述充电电路与储能电容相连以用于将电池组的5V电压逆变为15V电压给储能电容充电；
所述储能电容通过引爆电路与电子雷管相连。
进一步的，所述充电电路包括与非门U1、逆变电路、晶闸管Q11，所述与非门U1的第一输入端与MCU的倍压脉冲信号端相连，所述与非门U1的第二输入端与MCU的充电信号端相连，所述与非门U1的输出端与逆变电路的输入端相连，所述逆变电路的输出端与储能电容的正极相连，逆变电路的输出端通过电阻R11与晶闸管Q11的正极相连，所述晶闸管Q11的门级与MCU的安全信号端相连，所述储能电容的负极和晶闸管Q11的负极均接地。
进一步的，所述引爆电路包括与非门U2、晶闸管Q12和电容C16，所述与非门U2的第一输入端与MCU的充电信号端相连，与非门U2的第二输入端与MCU的引爆命令端相连，与非门U2的输出端与晶闸管Q12的门级相连，所述晶闸管Q12的正极与储能电容的正极相连，晶闸管Q12的负极与电子雷管的正极相连，晶闸管Q12的门级通过电容C16接地。
进一步的，所述引爆器还包括与MCU相连的时钟芯片，以用于接收控制主机发送的延迟命令。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型通过光调制器和激光发射器将控制命令转换为光信号，发送给引爆现场的激光接收器，光解调器将光信号转换为电信号发送给引爆器，引爆器受到控制命令后控制电子雷管的引爆，采用激光直接进行远程数据的传输，传输距离可以足够远，保证操作人员的安全，并且无需基站等设备中转信号，不会受到地理位置的限制，在任何偏远地区均可以使用。
附图说明
图1为本实用新型电子雷管的激光远程引爆系统的原理框图；
图2为本实用新型引爆器中充电电路的电路原理图；
图3为本实用新型引爆器中引爆电路的电路原理图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
如图1所示为本实用新型的一种电子雷管的激光远程引爆系统，包括：信号发射单元和引爆单元；
信号发射单元包括依次连接的控制主机1、光调制器2和激光发射器3，以用于发射激光控制信号，控制主机1采用计算机或手持终端；
引爆单元包括激光接收器4、光解调器5、引爆器6和电子雷管7；激光接收器4、光解调器5、引爆器6依次连接以用于接收激光控制信号；引爆器6与电子雷管7相连以用于控制其引爆。
其中，引爆器6包括电池模块、MCU、充电电路、储能电容和引爆电路，其中MCU采用STM32系列的处理器芯片；
电池模块与MCU相连以用于提供5V电源；MCU与充电电路、引爆电路相连以用于发送控制信号；充电电路与储能电容C14相连以用于将电池组的5V电压逆变为15V电压给储能电容C14充电；储能电容C14通过引爆电路与电子雷管相连。
如图2所示，充电电路包括与非门U1、逆变电路、晶闸管Q11，逆变电路由若干二极管和电容组成，与非门U1的第一输入端与MCU的倍压脉冲信号端相连，与非门U1的第二输入端与MCU的充电信号端相连，与非门U1的输出端与逆变电路的输入端相连，二极管D14的负极与储能电容C14的正极相连，二极管D14的负极通过电阻R11与晶闸管Q11的正极相连，晶闸管Q11的门级与MCU的安全信号端相连，储能电容C14的负极和晶闸管Q11的负极均接地。
其工作过程为：
倍压脉冲经逆变电路后电压由5V逆变为15V，然后通过二极管D14对储能电容C14充电，优选的，储能电容C14采用陶瓷电容，当储能电容C14充电完成后，当未进入引爆步骤时，引爆器处于安全状态，MCU发送安全信号给晶闸管Q11的门级，晶闸管Q11导通，储能电容C14通过电阻R11释放电能，此时即使引爆电路收到引爆信号，电子雷管也无法引爆。
引爆电路包括与非门U2、晶闸管Q12和电容C16，与非门U2的第一输入端与MCU的充电信号端相连，与非门U2的第二输入端与MCU的引爆命令端相连，与非门U2的输出端与晶闸管Q12的门级相连，晶闸管Q12的正极与储能电容C14的正极相连，晶闸管Q12的负极与电子雷管的正极相连，晶闸管Q12的门级通过电容C16接地。
其工作过程为：
当进入引爆步骤，安全信号停止发送，晶闸管Q11截止，储能电容C14不通过电阻R11释放电能，与非门U2同时收到引爆信号和充电信号判断后使晶闸管Q12导通，储能电容C14对电子雷管放电使其引爆。
采用本电路的引爆器结构简单，成本低并且带安全功能，在安全状态接触时即使误操作发送了引爆命令电子雷管也不会被引爆，避免了误操作导致的安全隐患。
优选的，引爆器6还包括与MCU相连的时钟芯片，以用于接收控制主机1发送的延迟命令。
综上，本实用新型通过光调制器2和激光发射器3将控制命令转换为光信号，发送给引爆现场的激光接收器4，光解调器5将光信号转换为电信号发送给引爆器6，引爆器6受到控制命令后控制电子雷管7的引爆，采用激光直接进行远程数据的传输，传输距离可以足够远，保证操作人员的安全，并且无需基站等设备中转信号，不会受到地理位置的限制，在任何偏远地区均可以使用，同时引爆器带安全功能，避免误操作使雷管引爆产生的安全隐患。
以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (5)
1.一种电子雷管的激光远程引爆系统，其特征在于，包括：信号发射单元和引爆单元；
所述信号发射单元包括依次连接的控制主机(1)、光调制器(2)和激光发射器(3)，以用于发射激光控制信号；
所述引爆单元包括激光接收器(4)、光解调器(5)、引爆器(6)和电子雷管(7)；
所述激光接收器(4)、光解调器(5)、引爆器(6)依次连接以用于接收激光控制信号；
所述引爆器(6)与电子雷管(7)相连以用于控制其引爆。
2.根据权利要求1所述的电子雷管的激光远程引爆系统，其特征在于：所述引爆器(6)包括电池模块、MCU、充电电路、储能电容和引爆电路；
所述电池模块与MCU相连以用于提供5V电源；
所述MCU与充电电路、引爆电路相连以用于发送控制信号；
所述充电电路与储能电容相连以用于将电池组的5V电压逆变为15V电压给储能电容充电；
所述储能电容通过引爆电路与电子雷管相连。
3.根据权利要求2所述的电子雷管的激光远程引爆系统，其特征在于：所述充电电路包括与非门U1、逆变电路、晶闸管Q11，所述与非门U1的第一输入端与MCU的倍压脉冲信号端相连，所述与非门U1的第二输入端与MCU的充电信号端相连，所述与非门U1的输出端与逆变电路的输入端相连，所述逆变电路的输出端与储能电容的正极相连，逆变电路的输出端通过电阻R11与晶闸管Q11的正极相连，所述晶闸管Q11的门级与MCU的安全信号端相连，所述储能电容的负极和晶闸管Q11的负极均接地。
4.根据权利要求2所述的电子雷管的激光远程引爆系统，其特征在于：所述引爆电路包括与非门U2、晶闸管Q12和电容C16，所述与非门U2的第一输入端与MCU的充电信号端相连，与非门U2的第二输入端与MCU的引爆命令端相连，与非门U2的输出端与晶闸管Q12的门级相连，所述晶闸管Q12的正极与储能电容的正极相连，晶闸管Q12的负极与电子雷管的正极相连，晶闸管Q12的门级通过电容C16接地。
5.根据权利要求2所述的电子雷管的激光远程引爆系统，其特征在于：所述引爆器(6)还包括与MCU相连的时钟芯片，以用于接收控制主机(1)发送的延迟命令。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201822267397.7U CN209588863U (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 一种电子雷管的激光远程引爆系统 |
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| CN201822267397.7U CN209588863U (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 一种电子雷管的激光远程引爆系统 |
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|---|---|
| CN209588863U true CN209588863U (zh) | 2019-11-05 |
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| CN201822267397.7U Active CN209588863U (zh) | 2018-12-29 | 2018-12-29 | 一种电子雷管的激光远程引爆系统 |
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| CN (1) | CN209588863U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114945795A (zh) * | 2019-12-09 | 2022-08-26 | 原子能及能源替代委员会 | 包括由光信号控制的电源开关的无线电子雷管、无线引爆系统和用于激活这种雷管的方法 |
| CN115420506A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-12-02 | 浙江海骆航空科技有限公司 | 一种高速旋转叶片爆炸飞脱相位控制试验装置及方法 |
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- 2018-12-29 CN CN201822267397.7U patent/CN209588863U/zh active Active
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