CN210741273U - 一种远程遥控式多路延时起爆系统 - Google Patents

一种远程遥控式多路延时起爆系统 Download PDF

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徐全军
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龙源
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Abstract

本实用新型公开了一种远程遥控式多路延时起爆系统，包括电源、升压装置、储能电路、执行电路、延时控制电路、释能电路、降压装置、遥控式多路继电器、遥控器；储能电路包括若干充电单元，各充电单元均包括依次串联的一个第一阻性元件、一个二极管、一个储能元件；执行电路包括与充电单元数量相同的执行单元，各执行单元包括依次串联的一爆破网路、一执行开关；释能电路包括与充电单元数量相同的第二阻性元件；延时控制电路包括第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路、第四控制电路。本实用新型可以解决微差技术中电子雷管造价高、普通延期雷管段数不足、延期精度低的问题，使用安全。

Description

一种远程遥控式多路延时起爆系统
技术领域
本实用新型涉及工程爆破领域的一种爆破器材，尤其涉及一种遥控式多路延时起爆系统。
背景技术
爆破是利用炸药在空气、水、土石介质或物体中爆炸所产生的压缩、松动、破坏、抛掷及杀伤作用，达到预期目的的一门技术，在爆破过程中需要利用雷管技术及炸药技术，雷管区分为导爆管雷管、电子雷管及电雷管，目前工程爆破中主要使用的雷管有“导爆管雷管”和“电雷管”，电子雷管还在逐渐普及中。
导爆管雷管是塑料导爆管雷管的简称，它是由导爆管的冲击波冲能激发的工业雷管，由导爆管和火雷管装配组成，用于无沼气、煤尘等爆炸危险的爆破工程。
电雷管是由电能转化成热能而引发爆炸的工业雷管，它是由火雷管和电引火元件组成。
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。其中电子控制模块是指置于数码电子雷管内部，具备雷管起爆延期时间控制、起爆能量控制功能，内置雷管身份信息码和起爆密码，能对自身功能、性能以及雷管点火元件的电性能进行测试，并能和起爆控制器及其他外部控制设备进行通信的专用电路模块。
导爆管雷管和电雷管的延期均靠火药延期，属于化学延期。电子雷管的延期靠专用电路模块中电子定时延期，属于电子延期，精度高于化学延期。
随着目前国内爆破理论和技术的不断提高，微差爆破作为一种新的爆破技术，能有效地控制爆破冲击波、震动、噪音和飞石，有着广大的应用前景，然而微差爆破技术对毫秒延期雷管的延期精度要求较高，而上述几种延期雷管在实际应用中存在如下技术问题：电子数码雷管价格昂贵，在工程的推广上存在难度。毫秒延期电雷管和导爆管延期雷管会因为段数不足或者延期精度低，无法满足微差爆破技术的需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种远程遥控式多路延时起爆系统，以解决现有技术微差爆破技术中使用电子雷管造价高、普通雷管延期精度不够，段数不足的问题。同时遥控起爆模式，可节省大量的起爆线，减少起爆线短路或断路引起影响施工效果的问题，提高了起爆的安全性和可靠性。
本实用新型采用的技术方案如下。
一种远程遥控式多路延时起爆系统，其特征在于：包括电源、升压装置、储能电路、执行电路、延时控制电路、释能电路、降压装置、遥控式多路继电器、遥控器，其中，
升压装置的两端与电源的正极、负极相连；
降压装置的两端与电源的正极、负极相连；
遥控式多路继电器的两端与电源的正极、负极相连；
储能电路包括若干充电单元，各充电单元均包括依次串联的一个第一阻性元件、一个二极管、一个储能元件；各充电单元相并联组成并联电路；所述并联电路的一端通过线路与升压装置的负极相连，另一端与遥控式多路继电器的第一触点开关的一触点相连，第一触点开关的另一触点通过线路与升压装置的正极相连。
执行电路包括与充电单元数量相同的执行单元，各执行单元包括依次串联的一爆破网路、一执行开关，各执行单元分别与一充电单元的储能元件相并联；爆破网路与储能元件和执行开关之间的线路为长距离线路；所述爆破网路为一发电雷管，或若干电雷管并联组成的雷管组合，或若干电雷管串联组成的雷管组合；
释能电路包括与充电单元数量相同的第二阻性元件，各充电单元线路上二极管与储能元件之间位置通过线路与一第二阻性元件一端相连，各第二阻性元件的另一端通过线路与遥控式多路继电器的第二触点开关的一触点相连，第二触点开关的另一触点通过线路与升压装置的负极相连；
延时控制电路包括第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路、第四控制电路；
第一控制电路包括可编程器件；降压装置的电压输出正极通过线路与可编程器件的VCC端相连，电压输出负极通过线路与可编程器件的GND端相连；各执行开关的触发端通过线路与可编程器件的一输出端相连；可编程器件的A1端与遥控式多路继电器的第三触点开关的一触点相连，第三触点开关的另一触点通过线路与可编程器件的3V3端相连；通过所述可编程器件设置每个执行开关的延时导通时间；
第二控制电路包括第三阻性元件、第三阻性元件通过线路连接在可编程器件的A1端和可编程器件的GND端之间；
第三控制电路包括第四阻性元件，第四阻性元件通过线路连接在可编程器件的A2端和可编程器件的GND端之间；
第四控制电路包括第二开关，可编程器件的A2端与可编程器件的3V3端之间通过线路相连，所述线路上设有第二开关。
各充电单元与升压装置负极相连的一端通过线路与可编程器件的GND端相连。
本实用新型的有益效果是：第一开关闭合，电源为升压装置、遥控式多路继电器、降压装置供电；通过遥控器控制遥控式多路继电器的第一触点开关闭合，升压装置为各充电单元的储能元件充电；通过遥控器控制遥控式多路继电器的第三触点开关，可编程器件按照预设的延期时间为执行开关K提供触发信号，使执行开关K按照预设的延期时间导通，各储能元件通过执行开关向与其相连的电雷管放电，使电雷管起爆。若充电后需要取消起爆任务时或者出现某电路的电雷管没有被引爆的意外情况，通过遥控器控制遥控式多路继电器的第二触点开关闭合，储能元件存储的能量被第二阻性元件消耗掉。在第二开关闭合前，作为起爆开关的第三触点开关不起作用，增强了系统的安全性；控制装置、电源等与电雷管有较长的距离，装置的可重复利用率高，造价较低，适合在野外爆破工程使用，可有效解决电子雷管造价高、电延期雷管和导爆管延期雷管延期精度低、段数不足的问题。装置结构简单，操作方便，不需要使用大量的线路(电缆)，可远程操作，使用安全。
作为优选技术方案，电源的正极与升压装置之间的线路上设有第一开关。
作为优选技术方案，可编程器件的至少一个输出端与其接地端之间通过线路相连且所述线路上设有发光二极管。
作为优选技术方案，执行开关为MOS管、大功率晶体管或晶闸管。
作为优选技术方案，电源为干电池或蓄电池。
作为优选技术方案，储能元件为有极性的电容。
作为优选技术方案，可编程器件为单片机。
作为优选技术方案，第一阻性元件、第二阻性元件、第三阻性元件、第四阻性元件为电阻。
作为优选技术方案，升压装置为升压变压器或升压电路模块；降压装置为降压变压器或降压电路模块。
作为优选技术方案，各第一阻性元件、储能元件、第二阻性元件、执行开关、二极管集中在一个电路板上。
作为优选技术方案，所述长距离线路的长度为10-30m。
附图说明
图1是本实用新型远距离多路延时起爆系统一较佳实施例的结构示意图。
图2是图1的A部分的局部放大图。
图3是图1的B部分的局部放大图。
图4是本实用新型远距离多路延时起爆系统一较佳实施例的结构示意图。
图5是图4的C部分的局部放大图。
图6是本实用新型远距离多路延时起爆系统一较佳实施例的结构示意图。
图7是图6的D部分的局部放大图。
图8是本实用新型远距离多路延时起爆系统一较佳实施例的结构示意图。
图9是图8的E部分的局部放大图。
图10是本实用新型远距离多路延时起爆系统一较佳实施例的结构示意图。
图11是图10的F部分的局部放大图。
其中：电源-1；升压装置-2；遥控式多路继电器-3；可编程器件-4；降压装置-5；第一阻性元件-R1；第二阻性元件-R2；雷管-J；执行开关-KT；储能元件-C；二极管-D1；第二开关-K2；第四阻性元件-R4；第三阻性元件-R3；第一开关-K1；输出端-P；发光二极管-D2。
具体实施方式
下面，结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例1。如图1-3所示，一种远程遥控式多路延时起爆系统，其特征在于：包括电源1、升压装置2、储能电路、执行电路、延时控制电路、释能电路、降压装置5、遥控式多路继电器3、遥控器6，其中，
升压装置2的两端与电源1的正极、负极相连；
降压装置5的两端与电源1的正极、负极相连；
遥控式多路继电器3的两端与电源1的正极、负极相连；
储能电路包括若干充电单元，各充电单元均包括依次串联的一个第一阻性元件R1、一个二极管D1、一个储能元件C；各充电单元相并联组成并联电路；所述并联电路的一端通过线路与升压装置2的负极相连，另一端与遥控式多路继电器3的第一触点开关的一触点相连，第一触点开关的另一触点通过线路与升压装置2的正极相连；
执行电路包括与充电单元数量相同的执行单元，各执行单元包括依次串联的一爆破网路、一执行开关KT，各执行单元分别与一充电单元的储能元件C相并联；爆破网路与储能元件C和执行开关KT之间的线路为长距离线路；所述爆破网路为电雷管J；雷管J与储能元件C和执行开关KT之间的线路采用了长度省略画法。
释能电路包括与充电单元数量相同的第二阻性元件R2，各充电单元线路上二极管D1与储能元件C之间位置通过线路与一第二阻性元件R2相连，各第二阻性元件R2的不与充电单元连接端通过线路与遥控式多路继电器3的第二触点开关的一触点相连，第二触点开关的另一触点通过线路与升压装置2的负极相连。
延时控制电路包括第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路、第四控制电路；
第一控制电路包括可编程器件4；降压装置5的电压输出正极通过线路与可编程器件4的VCC端相连，电压输出负极通过线路与可编程器件4的GND端相连；各执行开关KT的触发端通过线路与可编程器件4的一输出端P相连；可编程器件4的A1端与遥控式多路继电器3的第三触点开关的一触点相连，第三触点开关的另一触点通过线路与可编程器件4的3V3端相连；通过所述可编程器件4设置每个执行开关KT的延时导通时间；
第二控制电路包括第三阻性元件R3、第三阻性元件R3通过线路连接在可编程器件的A1端和可编程器件的GND端之间；
第三控制电路包括第四阻性元件R4，第四阻性元件R4通过线路连接在可编程器件的A2端和可编程器件的GND端之间；
第四控制电路包括第二开关K2，可编程器件的A2端与可编程器件的3V3端之间通过线路相连，所述线路上设有第二开关K2；
各充电单元与升压装置2负极相连的一端通过线路与可编程器件4的GND端相连。图1中只画出三个充电单元、执行单元、释电单元，中间用省略号表示省略了若干充电单元、执行单元、释电单元。
第一开关K1闭合，电源1为升压装置2、遥控式多路继电器3、降压装置5供电；通过遥控器6控制遥控式多路继电器3的第一触点开关(NO1，COM1)闭合，升压装置2为各充电单元的储能元件C充电；通过遥控器6控制遥控式多路继电器3的第三触点开关(NO3，COM3)，可编程器件4按照预设的延期时间为执行开关KT提供触发信号，使执行开关KT按照预设的延期时间导通，各储能元件C通过执行开关KT向与其相连的电雷管J放电，使电雷管J起爆。若充电后需要取消起爆任务时，或者出现某电路的电雷管没有被引爆的意外情况时，通过遥控器6控制遥控式多路继电器3的第二触点开关(NO,2，COM2)闭合，储能元件C存储的能量被第二阻性元件R2消耗掉。在第二开关K2闭合前，作为起爆开关的第三触点开关(NO3，COM3)不起作用，增强了系统的安全性；控制装置、电源等与电雷管有较长的距离，装置的可重复利用率高，造价较低，适合在野外爆破工程使用，可有效解决电子雷管造价高、电延期雷管和导爆管延期雷管延期精度低、段数不足的问题。装置结构简单，操作方便，不需要使用大量的线路(电缆)，可远程操作，使用安全。
电源1的正极与升压装置2之间的线路上设有第一开关K1。
执行开关KT为MOS管、大功率晶体管或晶闸管。晶闸管型号为CS30-16I01单向可控硅。
电源1为干电池或蓄电池。
储能元件C为有极性的钽电容。
可编程器件为单片机。实现延时通常有两种方法：一种是硬件延时，要用到定时器/计数器；另一种是单片机延时。单片机的延时程序通过执行指令来达到延时效果，这个时间等于执行的指令需要的时间，而一个指令需要的时间叫做指令周期，这个时间等于若干个机器周期。单片机延时功能使其最基本功能之一。
第一阻性元件R1、第二阻性元件R2、第三阻性元件R3、第四阻性元件R4为电阻。
升压装置2为升压变压器或升压电路模块；降压装置5为降压变压器或降压电路模块。
各第一阻性元件R1、储能元件C、第二阻性元件R2、执行开关KT、二极管D1集中在一个电路板上。长距离线路的长度为10-30m。降压装置用于将直流电源电压降为5V，升压装置将电源1的电压升至电压不低于60V。电源1为直流电源，可以是电池或蓄电池，也可以为汽车携载的12V蓄电池，在施工工地可随时用汽车为电源充电。电容C为47μF钽电容。电雷管为半导体桥电雷管或灼热桥丝式电雷管。为单片机工作供电，储能元件用于储存用于电雷管起爆的能量，第一阻性元件用于限制电容充电时的电流，放第二阻性元件用于电容充电后取消起爆时将电能释放。单片机及外围电路用于控制执行开关的闭合，从而控制雷管的起爆时间，第二开关K2关闭状态，使起爆系统在起爆前处于安全状态。本实施例，所在没有延期电雷管、延期导爆管雷管、数码电子雷管，而仅有瞬发电雷管的条件下实现多段延期起爆，可用于小规模工程爆破中，具有延时精确，操作方便，具有数码电子雷管起爆系统的功能。
实施例2。如图4-5所示，本实施例与实施例1的不同在于：可编程器件4的至少一个输出端P与其接地端之间通过线路相连且所述线路上设有发光二极管D2。发光二极管D2可以显示可编程器件2的工作状态。
实施例3。如图6-7所示，本实施例与实施例1的不同在于：所述爆破网路为若干电雷管串联组成的雷管组合。
实施例4。如图8-9所示，本实施例与实施例1的不同在于：所述爆破网路为若干电雷管并联组成的雷管组合。
实施例5。如图10-11所示，本实施例与实施例1的不同在于：所述爆破网路部分为若干电雷管并联组成的雷管组合、部分为若干电雷管串联组成的雷管组合、部分为单个电雷管。
以上所列举的实施方式仅供理解本实用新型之用，并非是对本实用新型所描述的技术方案的限定，有关领域的普通技术人员，在权利要求所述技术方案的基础上，还可以作出多种变化或变形，所有等同的变化或变形都应涵盖在本实用新型的权利要求保护范围之内。本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种远程遥控式多路延时起爆系统，其特征在于：包括电源、升压装置、储能电路、执行电路、分时控制电路、释能电路、降压装置(5)、遥控式多路继电器、遥控器，其中，
升压装置的两端与电源的正极、负极相连；
降压装置的两端与电源的正极、负极相连；
遥控式多路继电器的两端与电源的正极、负极相连；
储能电路包括若干充电单元，各充电单元均包括依次串联的一个第一阻性元件、一个二极管、一个储能元件；各充电单元相并联组成储能电路；所述储能电路的一端通过线路与升压装置的负极相连，另一端与遥控式多路继电器的第一触点开关的一触点相连，第一触点开关的另一触点通过线路与升压装置的正极相连；
执行电路包括与充电单元数量相同的执行单元，各执行单元包括依次串联的一爆破网路、一执行开关，各执行单元分别与一充电单元的储能元件相并联；爆破网路与储能元件和执行开关之间的线路为长距离线路；所述爆破网路为一个电雷管，或若干电雷管并联组成的雷管组合，或若干电雷管串联组成的雷管组合；
释能电路包括与充电单元数量相同的第二阻性元件，各充电单元线路上二极管与储能元件之间位置通过线路与一第二阻性元件相连，各第二阻性元件的另一端通过线路与遥控式多路继电器的第二触点开关的一触点相连，第二触点开关的另一触点通过线路与升压装置的负极相连；
延时控制电路包括第一控制电路、第二控制电路、第三控制电路、第四控制电路；
第一控制电路包括可编程器件；降压装置的电压输出正极通过线路与可编程器件的VCC端相连，电压输出负极通过线路与可编程器件的GND端相连；各执行开关的触发端通过线路与可编程器件的一输出端相连；可编程器件的A1端与遥控式多路继电器的第三触点开关的一触点相连，第三触点开关的另一触点通过线路与可编程器件的3V3端相连；通过所述可编程器件设置每个执行开关的延时导通时间；
第二控制电路包括第三阻性元件，第三阻性元件通过线路连接在可编程器件的A1端和可编程器件的GND端之间；
第三控制电路包括第四阻性元件，第四阻性元件通过线路连接在可编程器件的A2端和可编程器件的GND端之间；
第四控制电路包括第二开关可编程器件的A2端与可编程器件的3V3端之间通过线路相连，所述线路上设有第二开关；
各充电单元与升压装置负极相连的一端端通过线路与可编程器件的GND端相连。
2.如权利要求1所述的远程遥控式多路延时起爆系统，其特征在于：电源的正极与升压装置之间的线路上设有第一开关。
3.如权利要求1所述的远程遥控式多路延时起爆系统，其特征在于：可编程器件的至少一个输出端与其接地端之间通过线路相连且所述线路上设有发光二极管。
4.如权利要求1所述的远程遥控式多路延时起爆系统，其特征在于：执行开关为MOS管、大功率晶体管或晶闸管。
5.如权利要求1所述的远程遥控式多路延时起爆系统，其特征在于：电源为干电池或蓄电池，可编程器件为单片机。
6.如权利要求1所述的远程遥控式多路延时起爆系统，其特征在于：储能元件为有极性的电容。
7.如权利要求1所述的远程遥控式多路延时起爆系统，其特征在于：第一阻性元件、第二阻性元件、第三阻性元件、第四阻性元件为电阻。
8.如权利要求1所述的远程遥控式多路延时起爆系统，其特征在于：升压装置为升压变压器或升压电路模块；降压装置为降压变压器或降压电路模块。
9.如权利要求1所述的远程遥控式多路延时起爆系统，其特征在于：各单元的第一阻性元件、储能元件、第二阻性元件、执行开关、二极管集中在一个电路板上。
10.如权利要求1所述的远程遥控式多路延时起爆系统，其特征在于：所述长距离线路的长度为10-30m。
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