CN213987248U - 一种分簇射孔选发开关及其控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分簇射孔选发开关及其控制系统，包括单片机主控电路、供电电路、信号输入输出电路和雷管保护控制电路；供电电路分别与信号输入输出电路和单片机主控电路电连接，单片机主控电路分别与信号输入输出电路和雷管保护控制电路电连接，信号输入输出电路与外部上位机电连接，雷管保护控制电路与对应分路的电雷管电连接。本实用新型能接入井上部分的上位机下发的指令来选择性地引爆与之相连的对应分路的电雷管，开关动作不易出现故障，有效降低了故障率；可实现对雷管线路的检测与保护，可同时连接50个以上相同的射孔分簇单元，如遇某级射孔单元无法起爆可以选择跳过该单元，继续其他单元施工，适合普遍推广。

Description

一种分簇射孔选发开关及其控制系统

技术领域

本实用新型涉及油田电缆传输射孔技术领域，特别涉及一种分簇射孔选发开关及其控制系统。

背景技术

传统的电缆输送式射孔，只能实现一次下井，完成一个油气层位的射孔，打开油气产能通道，实现单次作业，单次起爆。在多层位、长井段井况施工中往往要反复起下射孔工具几次至几十次，施工时间长、效率低。电缆输送分级多簇射孔技术，正是在这种的背景下应运而生，随着油气资源的不断开发，进行电缆输送分级多簇射孔技术的研究与应用具有重要的现实意义。

分级多簇射孔技术的核心就是选发开关的应用。然而，目前的分级多簇射孔技术中的选发开关主要通过射孔器起爆余压推动“压力开关”逐级导通各簇射孔单元。由于是物理动作开关，射孔器余压变化范围大，开关动作经常出现故障。一旦某级开关动作失败，其余各簇射孔单元便无法继续点火起爆，只能将工具起出井后重新组装下井重复施工。

实用新型内容

本实用新型提供了一种分簇射孔选发开关及其控制系统，解决了现有分簇射孔物理选发开关故障率高以及如遇某级开关动作失败造成整个射孔单元无法进行点火起爆作业的技术问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

一种分簇射孔选发开关，包括单片机主控电路、供电电路、信号输入输出电路和雷管保护控制电路；

所述供电电路分别与所述信号输入输出电路和所述单片机主控电路电连接，所述单片机主控电路分别与所述信号输入输出电路和所述雷管保护控制电路电连接，所述信号输入输出电路与外部上位机电连接，所述雷管保护控制电路与对应分路的电雷管电连接。

本实用新型的有益效果是：通过信号输入输出电路接入外部上位机传输的电信号和外部上位机的通讯信号，利用供电电路接入信号输入输出电路传输的电信号至单片机主控电路，为单片机主控电路以及雷管保护控制电路的正常工作提供需要的电压；再利用信号输入输出电路传输通讯信号至单片机主控电路，通过单片机主控电路实现对雷管保护控制电路的控制，进而再利用雷管保护控制电路对对应分路的电雷管进行起爆控制和保护；

本实用新型的分簇射孔选发开关，能接入井上部分的上位机下发的指令来选择性地引爆与之相连的对应分路的电雷管，开关动作不易出现故障，有效降低了故障率；同时还可实现对雷管线路的检测与保护；可同时连接50个以上相同的射孔分簇单元，如遇某级射孔单元无法起爆可以选择跳过该单元，继续其他单元施工，对整个油田电缆传输射孔作业的影响较小，适合普遍推广。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还有如下改进：

进一步：所述信号输入输出电路包括电缆输入子电路、信号输入解调子电路和信号调制输出子电路；

所述电缆输入子电路的输入端与外部上位机电连接，所述电缆输入子电路的输出端分别与所述信号输入解调子电路和所述信号调制输出子电路电连接，所述信号输入解调子电路和所述信号调制输出子电路均与所述单片机主控电路电连接，所述信号调制输出子电路还与所述供电电路电连接。

进一步：所述电缆输入子电路包括第一接口J1、电容C6和第二接口J2；

所述电缆输入子电路的电源输入引脚HVCC通过所述第一接口J1与外部上位机连接，所述电缆输入子电路的电源输入引脚HVCC通过所述电容C6接地，所述电缆输入子电路的电源输入引脚HVCC还分别与所述信号输入解调子电路的电源输入引脚HVCC和所述信号调制输出子电路的电源输入引脚HVCC电连接，所述电缆输入子电路的电源输入引脚HVCC还依次通过所述电容C6和所述第二接口J2与外部上位机连接；

所述信号输入解调子电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R4、电容C7和电容C8；

所述信号输入解调子电路的电源输入引脚HVCC依次通过所述电阻R1和所述电阻R4接地；所述电容C7的一端连接在所述电阻R1和所述电阻R4的公共连接端上，所述电容C7的另一端接地；所述电阻R2的一端连接在所述电阻R1和所述电阻R4的公共连接端上，所述电阻R2另一端与所述单片机主控电路电连接，所述电阻R2另一端还与所述电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端接地；

所述信号调制输出子电路包括NMOS管Q1、二极管D2和电阻R3；

所述信号调制输出子电路的电源输入引脚HVCC与所述供电电路连接，所述信号调制输出子电路的电源输入引脚HVCC还与所述NMOS管Q1的漏极连接，所述NMOS管Q1的源极接地，所述二极管D2的正极与所述NMOS管Q1的漏极连接，所述二极管D2的负极与所述NMOS管Q1的源极连接，所述NMOS管Q1的栅极通过所述电阻R3与所述单片机主控电路电连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过第一接口J1与电缆的正极(即电缆缆皮)相连，第二接口与电缆的负极(即电缆缆芯)相连，便于接入电信号和通讯信号，并利用电缆输入子电路、信号输入解调子电路和信号调制输出子电路各电路的电源输入引脚HVCC传输电信号；通过上述结构的信号输入解调电路和信号调制输出子电路，有效实现信号的输入、解调、调制和输出，便于单片机主控电路执行上位机下发的指令。

进一步：所述供电电路包括LDO线性稳压器、电容C1、电容C2、电容C3和电容C4；

所述供电电路的电源输入引脚HVCC分别与所述信号调制输出子电路的电源输入引脚HVCC和所述LDO线性稳压器的电压输入引脚VIN连接；所述电容C1和所述电容C2并联后的一端与所述LDO线性稳压器的电压输入引脚VIN连接，所述电容C1和所述电容C2并联后的另一端接地；所述LDO线性稳压器的接地引脚GND接地；所述电容C3和所述电容C4并联后的一端与所述LDO线性稳压器的电压输出引脚VOUT连接，所述电容C3和所述电容C4并联后的另一端接地；所述LDO线性稳压器的电压输出引脚VOUT还与所述供电电路的电源输出引脚VCC连接，所述供电电路的电源输出引脚VCC与所述单片机主控电路电连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过上述结构的供电电路，为单片机主控电路和雷管保护控制电路提高稳定可靠的电压，保证各电路模块的正常运行。

进一步：所述分簇射孔选发开关还包括温度检测电路；

所述供电电路的电源输出引脚VCC通过所述温度检测电路与所述单片机主控电路电连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过温度检测电路，还能对选发开关所在的环境温度进行检测，便于进一步实现对分簇射孔作业的监控。

进一步：所述温度检测电路包括电阻R6、电阻R10和NTC电阻R11；

所述温度检测电路的电源输入引脚VCC与所述供电电路的电源输出引脚VCC连接，所述温度检测电路的电源输入引脚VCC还依次通过所述电阻R6和所述NTC电阻R11接地；所述电阻R10的一端与连接在所述电阻R6和所述NTC电阻R11之间的公共连接端上，所述电阻R10的另一端与所述单片机主控电路电连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过上述结构的温度检测电路，能实时地、准确地检测出选发开关的环境温度，并上传至上位机，实现对分簇射孔作业的实时监控，当检测的环境温度不适宜时，及时通知相关人员进行干预，提高分簇射孔作业的安全性。

进一步：所述雷管保护控制电路包括雷管起爆子电路、雷管短路保护子电路、雷管断路检测子电路和雷管输出子电路；

所述雷管起爆子电路的输入端、所述雷管短路保护子电路的输入端和所述雷管断路检测子电路的输入端均与所述单片机主控电路电连接，所述雷管起爆子电路的输出端、所述雷管短路保护子电路的输出端和所述雷管断路检测子电路的输出端均与所述雷管输出子电路电连接，所述雷管输出子电路还与对应分路的电雷管电连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过雷管起爆子电路分别与单片机主控电路和雷管输出子电路的连接，能实现按照上位机下发的指令选择性地对分路上的电雷管进行起爆控制；通过雷管短路保护子电路与单片机主控电路和雷管输出子电路的连接，能对相连的雷管分路进行短路保护，同理，通过雷管断路检测子电路，能对相连的雷管分路进行断路检测，进而实现全方位的线路检测和保护，保证雷管起爆的有效控制，降低分簇射孔作业的故障率。

进一步：所述雷管起爆子电路包括NMOS管Q2、二极管D3和电阻R8；

所述NMOS管Q2的栅极通过所述电阻R8与所述单片机主控电路电连接，所述NMOS管Q2的漏极与所述雷管输出子电路电连接，所述NMOS管Q2的源极接地，所述二极管D3的正极与所述NMOS管Q2的漏极连接，所述二极管D3的负极与所述NMOS管Q2的源极连接；

所述雷管短路保护子电路包括NMOS管Q3、二极管D4和电阻R9；

所述NMOS管Q3的栅极通过所述电阻R9与所述单片机主控电路电连接，所述NMOS管Q3的漏极和源极均与所述雷管输出子电路电连接，所述二极管D4的正极与所述NMOS管Q3的漏极连接，所述二极管D4的负极与所述NMOS管Q3的源极连接；

所述雷管断路检测子电路包括电阻R5、电阻R7和稳压二极管D1；

所述电阻R5的一端与所述雷管输出子电路电连接，所述电阻R5的另一端通过所述稳压二极管D1接地；所述电阻R7的一端连接在所述电阻R5和所述稳压二极管D1的公共连接端上，所述电阻R7的另一端与所述单片机主控电路电连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过上述结构的雷管起爆子电路、雷管短路保护子电路和雷管断路检测子电路，有效可靠地实现线路检测与保护，进一步提高分簇射孔作业的可靠性。

进一步：所述雷管输出子电路包括第三接口J3、第四接口J4和电容C9；

所述NMOS管Q3的漏极通过所述第三接口J3与对应分路的电雷管的正极连接，所述第三接口J3还通过所述电容C9与所述第四接口J4连接，所述NMOS管Q2的漏极、所述NMOS管Q3的源极以及所述电阻R5的一端均通过所述第四接口J4与对应分路的电雷管的负极连接。

上述进一步技术方案的有益效果是：通过上述结构的雷管输出子电路，能顺利实现雷管起爆的控制，并保证线路的安全性和可靠性。

依据本实用新型的另一方面，还公开了一种分簇射孔选发开关控制系统，包括至少一个本实用新型的分簇射孔选发开关，还包括上位机以及至少一个电雷管，所述电雷管的数量与所述分簇射孔选发开关的数量相同；

所述上位机通过电缆分别与每个所述分簇射孔选发开关电连接，所有所述分簇射孔选发开关与所有所述电雷管一一对应电连接。

本实用新型的有益效果是：在各分路上，能接入井上部分的上位机下发的指令来选择性地引爆与之相连的对应分路的电雷管，开关动作不易出现故障，有效降低了故障率；并在起爆控制中，有效实现对雷管线路的检测与保护；在整个系统中，可同时连接50个以上相同的射孔分簇单元，如遇某级射孔单元无法起爆可以选择跳过该单元，继续其他单元施工，对整个油田电缆传输射孔作业的影响较小，适合普遍推广。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中一种分簇射孔选发开关的结构示意图；

图2为本实用新型实施例一中另一种分簇射孔选发开关的结构示意图；

图3为本实用新型实施例一中电缆输入子电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例一中信号输入解调子电路的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一中信号调制输出子电路的结构示意图；

图6为本实用新型实施例一中供电电路的结构示意图；

图7为本实用新型实施例一中温度检测电路的结构示意图；

图8为本实用新型实施例一中雷管起爆子电路的结构示意图；

图9为本实用新型实施例一中雷管短路保护子电路的结构示意图；

图10为本实用新型实施例一中雷管断路检测子电路的结构示意图；

图11为本实用新型实施例一中雷管输出子电路的结构示意图；

图12为本实用新型实施例一中单片机主控电路的结构示意图；

图13为本实用新型实施例二中一种分簇射孔选发开关控制系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

下面结合附图，对本实用新型进行说明。

实施例一、如图1所示，一种分簇射孔选发开关，包括单片机主控电路、供电电路、信号输入输出电路和雷管保护控制电路；

所述供电电路分别与所述信号输入输出电路和所述单片机主控电路电连接，所述单片机主控电路分别与所述信号输入输出电路和所述雷管保护控制电路电连接，所述信号输入输出电路与外部上位机电连接，所述雷管保护控制电路与对应分路的电雷管电连接。

通过信号输入输出电路接入外部上位机传输的电信号和外部上位机的通讯信号，利用供电电路接入信号输入输出电路传输的电信号至单片机主控电路，为单片机主控电路以及雷管保护控制电路的正常工作提供需要的电压；再利用信号输入输出电路传输通讯信号至单片机主控电路，通过单片机主控电路实现对雷管保护控制电路的控制，进而再利用雷管保护控制电路对对应分路的电雷管进行起爆控制和保护；

本实用新型的分簇射孔选发开关，能接入井上部分的上位机下发的指令来选择性地引爆与之相连的对应分路的电雷管，开关动作不易出现故障，有效降低了故障率；同时还可实现对雷管线路的检测与保护；可同时连接50个以上相同的射孔分簇单元，如遇某级射孔单元无法起爆可以选择跳过该单元，继续其他单元施工，对整个油田电缆传输射孔作业的影响较小，适合普遍推广。

优选地，如图2所示，所述信号输入输出电路包括电缆输入子电路、信号输入解调子电路和信号调制输出子电路；

所述电缆输入子电路的输入端与外部上位机电连接，所述电缆输入子电路的输出端分别与所述信号输入解调子电路和所述信号调制输出子电路电连接，所述信号输入解调子电路和所述信号调制输出子电路均与所述单片机主控电路电连接，所述信号调制输出子电路还与所述供电电路电连接。

具体地，如图3所示，所述电缆输入子电路包括第一接口J1、电容C6和第二接口J2；

所述电缆输入子电路的电源输入引脚HVCC通过所述第一接口J1与外部上位机连接，所述电缆输入子电路的电源输入引脚HVCC通过所述电容C6接地，所述电缆输入子电路的电源输入引脚HVCC还分别与所述信号输入解调子电路的电源输入引脚HVCC和所述信号调制输出子电路的电源输入引脚HVCC电连接，所述电缆输入子电路的电源输入引脚HVCC还依次通过所述电容C6和所述第二接口J2与外部上位机连接。

具体地，如图4所示，所述信号输入解调子电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R4、电容C7和电容C8；

所述信号输入解调子电路的电源输入引脚HVCC依次通过所述电阻R1和所述电阻R4接地；所述电容C7的一端连接在所述电阻R1和所述电阻R4的公共连接端上，所述电容C7的另一端接地；所述电阻R2的一端连接在所述电阻R1和所述电阻R4的公共连接端上，所述电阻R2另一端与所述单片机主控电路电连接，所述电阻R2另一端还与所述电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端接地。

具体地，如图5所示，所述信号调制输出子电路包括NMOS管Q1、二极管D2和电阻R3；

所述信号调制输出子电路的电源输入引脚HVCC与所述供电电路连接，所述信号调制输出子电路的电源输入引脚HVCC还与所述NMOS管Q1的漏极连接，所述NMOS管Q1的源极接地，所述二极管D2的正极与所述NMOS管Q1的漏极连接，所述二极管D2的负极与所述NMOS管Q1的源极连接，所述NMOS管Q1的栅极通过所述电阻R3串联后与所述单片机主控电路电连接。

通过第一接口J1与电缆的正极(即电缆缆皮)相连，第二接口与电缆的负极(即电缆缆芯)相连，便于接入电信号和通讯信号，并利用电缆输入子电路、信号输入解调子电路和信号调制输出子电路各电路的电源输入引脚HVCC传输电信号；通过上述结构的信号输入解调电路和信号调制输出子电路，有效实现信号的输入、解调、调制和输出，便于单片机主控电路执行上位机下发的指令。

具体地，如图6所示，所述供电电路包括LDO线性稳压器、电容C1、电容C2、电容C3和电容C4；

所述供电电路的电源输入引脚HVCC分别与所述信号调制输出子电路的电源输入引脚HVCC和所述LDO线性稳压器的电压输入引脚VIN连接；所述电容C1和所述电容C2并联后的一端与所述LDO线性稳压器的电压输入引脚VIN连接，所述电容C1和所述电容C2并联后的另一端接地；所述LDO线性稳压器的接地引脚GND接地；所述电容C3和所述电容C4并联后的一端与所述LDO线性稳压器的电压输出引脚VOUT连接，所述电容C3和所述电容C4并联后的另一端接地；所述LDO线性稳压器的电压输出引脚VOUT还与所述供电电路的电源输出引脚VCC连接，所述供电电路的电源输出引脚VCC与所述单片机主控电路电连接。

通过上述结构的供电电路，为单片机主控电路和雷管保护控制电路提高稳定可靠的电压，保证各电路模块的正常运行。

优选地，如图2所示，所述分簇射孔选发开关还包括温度检测电路；

所述供电电路的电源输出引脚VCC通过所述温度检测电路与所述单片机主控电路电连接。

通过温度检测电路，还能对选发开关所在的环境温度进行检测，便于进一步实现对分簇射孔作业的监控。

具体地，如图7所示，所述温度检测电路包括电阻R6、电阻R10和NTC电阻R11；

所述温度检测电路的电源输入引脚VCC与所述供电电路的电源输出引脚VCC连接，所述温度检测电路的电源输入引脚VCC还依次通过所述电阻R6和所述NTC电阻R11接地；所述电阻R10的一端连接在所述电阻R6和所述NTC电阻R11之间的公共连接端上，所述电阻R10的另一端与所述单片机主控电路电连接。

通过上述结构的温度检测电路，能实时地、准确地检测出选发开关的环境温度，并上传至上位机，实现对分簇射孔作业的实时监控，当检测的环境温度不适宜时，及时通知相关人员进行干预，提高分簇射孔作业的安全性。

优选地，如图2所示，所述雷管保护控制电路包括雷管起爆子电路、雷管短路保护子电路、雷管断路检测子电路和雷管输出子电路；

所述雷管起爆子电路的输入端、所述雷管短路保护子电路的输入端和所述雷管断路检测子电路的输入端均与所述单片机主控电路电连接，所述雷管起爆子电路的输出端、所述雷管短路保护子电路的输出端和所述雷管断路检测子电路的输出端均与所述雷管输出子电路电连接，所述雷管输出子电路还与对应分路的电雷管电连接。

通过雷管起爆子电路分别与单片机主控电路和雷管输出子电路的连接，能实现按照上位机下发的指令选择性地对分路上的电雷管进行起爆控制；通过雷管短路保护子电路与单片机主控电路和雷管输出子电路的连接，能对相连的雷管分路进行短路保护，同理，通过雷管断路检测子电路，能对相连的雷管分路进行断路检测，进而实现全方位的线路检测和保护，保证雷管起爆的有效控制，降低分簇射孔作业的故障率。

具体地，如图8所示，所述雷管起爆子电路包括NMOS管Q2、二极管D3和电阻R8；

所述NMOS管Q2的栅极通过所述电阻R8与所述单片机主控电路电连接，所述NMOS管Q2的漏极与所述雷管输出子电路电连接，所述NMOS管Q2的源极接地，所述二极管D3的正极与所述NMOS管Q2的漏极连接，所述二极管D3的负极与所述NMOS管Q2的源极连接。

具体地，如图9所示，所述雷管短路保护子电路包括NMOS管Q3、二极管D4和电阻R9；

所述NMOS管Q3的栅极通过所述电阻R9与所述单片机主控电路电连接，所述NMOS管Q3的漏极和源极均与所述雷管输出子电路电连接，所述二极管D4的正极与所述NMOS管Q3的漏极连接，所述二极管D4的负极与所述NMOS管Q3的源极连接。

具体地，如图10所示，所述雷管断路检测子电路包括电阻R5、电阻R7和稳压二极管D1；

所述电阻R5的一端与所述雷管输出子电路电连接，所述电阻R5的另一端通过所述稳压二极管D1接地；所述电阻R7的一端连接在所述电阻R5和所述稳压二极管D1的公共连接端上连接，所述电阻R7的另一端与所述单片机主控电路电连接。

通过上述结构的雷管起爆子电路、雷管短路保护子电路和雷管断路检测子电路，有效可靠地实现线路检测与保护，进一步提高分簇射孔作业的可靠性。

具体地，如图11所示，所述雷管输出子电路包括第三接口J3、第四接口J4和电容C9；

所述NMOS管Q3的漏极通过所述第三接口J3与对应分路的电雷管的正极连接，所述第三接口J3还通过所述电容C9与所述第四接口J4连接，所述NMOS管Q2的漏极、所述NMOS管Q3的源极以及所述电阻R5的一端均通过所述第四接口J4与对应分路的电雷管的负极连接。

通过上述结构的雷管输出子电路，能顺利实现雷管起爆的控制，并保证线路的安全性和可靠性。

具体地，如图12所示，所述单片机主控电路包括主控芯片U1和电容C5；

所述主控芯片U1的电源输入引脚VCC与所述供电电路的电源输出引脚VCC连接，所述主控芯片U1的电源输入引脚VCC还通过所述电容C5接地，所述主控芯片U1的输出引脚IOA连接在所述信号输入解调子电路中的所述电容C8与所述电阻R2的公共连接端上，所述主控芯片U1的输出引脚IOC与所述信号调制输出子电路中的所述电阻R3的一端连接，所述主控芯片U1的输出引脚IOB与所述雷管断路检测子电路中的所述电阻R7的另一端连接，所述主控芯片U1的输出引脚IOD与所述雷管起爆子电路中的所述电阻R8的一端连接，所述主控芯片U1的输出引脚IOE与所述雷管短路保护子电路中的所述电阻R9的一端连接，所述主控芯片U1的输出引脚IOF与所述温度检测电路中所述电阻R10的另一端连接。

具体地，本实施例单片机主控电路中的主控芯片U1选用ATMEGA168型号的MCU，供电电路中的LDO线性稳压器选用NCP785AH50T1G型号的LDO芯片。

实施例二、如图13所示，一种分簇射孔选发开关控制系统，包括至少一个实施例一中的分簇射孔选发开关，还包括上位机以及至少一个电雷管，所述电雷管的数量与所述分簇射孔选发开关的数量相同；

所述上位机通过电缆分别与每个所述分簇射孔选发开关电连接，所有所述分簇射孔选发开关与所有所述电雷管一一对应电连接。

在各分路上，能接入井上部分的上位机下发的指令来选择性地引爆与之相连的对应分路的电雷管，开关动作不易出现故障，有效降低了故障率；并在起爆控制中，有效实现对雷管线路的检测与保护；在整个系统中，可同时连接50个以上相同的射孔分簇单元，如遇某级射孔单元无法起爆可以选择跳过该单元，继续其他单元施工，对整个油田电缆传输射孔作业的影响较小，适合普遍推广。

具体地，上位机设置在井上部分，所有分簇射孔选发开关均设置在井下部分，且上位机与每个分簇射孔选发开关均通过单芯铠甲电缆连接。上位机的箱体上的红色的大接线柱连接铠甲电缆的外皮，铠甲电缆的外皮分别接分簇射孔选发开关的红色线(HVCC对应的第一接口J1)，上位机的箱体上的黑色的大接线柱连接铠甲电缆的线芯，铠甲电缆的线芯分别连接分簇射孔选发选发开关的黑色线(GND对应的第二接口J2)。

具体地，本实施例每个分路上的电雷管的正极引线连接分簇射孔选发开关的黄色线(即Detonator+对应的第三接口J3)，雷管的负极引线连接分簇射孔选发开关的绿色线(即Detonator-对应的第四接口J4)。

本实施例的未尽细节，具体详见实施例一及图1至图12的描述，此处不再赘述。

读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分簇射孔选发开关，其特征在于，包括单片机主控电路、供电电路、信号输入输出电路和雷管保护控制电路；

所述供电电路分别与所述信号输入输出电路和所述单片机主控电路电连接，所述单片机主控电路分别与所述信号输入输出电路和所述雷管保护控制电路电连接，所述信号输入输出电路与外部上位机电连接，所述雷管保护控制电路与对应分路的电雷管电连接。

2.根据权利要求1所述的分簇射孔选发开关，其特征在于，所述信号输入输出电路包括电缆输入子电路、信号输入解调子电路和信号调制输出子电路；

所述电缆输入子电路的输入端与外部上位机电连接，所述电缆输入子电路的输出端分别与所述信号输入解调子电路和所述信号调制输出子电路电连接，所述信号输入解调子电路和所述信号调制输出子电路均与所述单片机主控电路电连接，所述信号调制输出子电路还与所述供电电路电连接。

3.根据权利要求2所述的分簇射孔选发开关，其特征在于，所述电缆输入子电路包括第一接口J1、电容C6和第二接口J2；

所述电缆输入子电路的电源输入引脚HVCC通过所述第一接口J1与外部上位机连接，所述电缆输入子电路的电源输入引脚HVCC通过所述电容C6接地，所述电缆输入子电路的电源输入引脚HVCC还分别与所述信号输入解调子电路的电源输入引脚HVCC和所述信号调制输出子电路的电源输入引脚HVCC电连接，所述电缆输入子电路的电源输入引脚HVCC还依次通过所述电容C6和所述第二接口J2与外部上位机连接；

所述信号输入解调子电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R4、电容C7和电容C8；

所述信号输入解调子电路的电源输入引脚HVCC依次通过所述电阻R1和所述电阻R4接地；所述电容C7的一端连接在所述电阻R1和所述电阻R4的公共连接端上，所述电容C7的另一端接地；所述电阻R2的一端连接在所述电阻R1和所述电阻R4的公共连接端上，所述电阻R2另一端与所述单片机主控电路电连接，所述电阻R2另一端还与所述电容C8的一端连接，所述电容C8的另一端接地；

所述信号调制输出子电路包括NMOS管Q1、二极管D2和电阻R3；

所述信号调制输出子电路的电源输入引脚HVCC与所述供电电路连接，所述信号调制输出子电路的电源输入引脚HVCC还与所述NMOS管Q1的漏极连接，所述NMOS管Q1的源极接地，所述二极管D2的正极与所述NMOS管Q1的漏极连接，所述二极管D2的负极与所述NMOS管Q1的源极连接，所述NMOS管Q1的栅极通过所述电阻R3与所述单片机主控电路电连接。

4.根据权利要求3所述的分簇射孔选发开关，其特征在于，所述供电电路包括LDO线性稳压器、电容C1、电容C2、电容C3和电容C4；

所述供电电路的电源输入引脚HVCC分别与所述信号调制输出子电路的电源输入引脚HVCC和所述LDO线性稳压器的电压输入引脚VIN连接；所述电容C1和所述电容C2并联后的一端与所述LDO线性稳压器的电压输入引脚VIN连接，所述电容C1和所述电容C2并联后的另一端接地；所述LDO线性稳压器的接地引脚GND接地；所述电容C3和所述电容C4并联后的一端与所述LDO线性稳压器的电压输出引脚VOUT连接，所述电容C3和所述电容C4并联后的另一端接地；所述LDO线性稳压器的电压输出引脚VOUT还与所述供电电路的电源输出引脚VCC连接，所述供电电路的电源输出引脚VCC与所述单片机主控电路电连接。

5.根据权利要求4所述的分簇射孔选发开关，其特征在于，所述分簇射孔选发开关还包括温度检测电路；

所述供电电路的电源输出引脚VCC通过所述温度检测电路与所述单片机主控电路电连接。

6.根据权利要求5所述的分簇射孔选发开关，其特征在于，所述温度检测电路包括电阻R6、电阻R10和NTC电阻R11；

所述温度检测电路的电源输入引脚VCC与所述供电电路的电源输出引脚VCC连接，所述温度检测电路的电源输入引脚VCC还依次通过所述电阻R6和所述NTC电阻R11接地；所述电阻R10的一端连接在所述电阻R6和所述NTC电阻R11的公共连接端上，所述电阻R10的另一端与所述单片机主控电路电连接。

7.根据权利要求1所述的分簇射孔选发开关，其特征在于，所述雷管保护控制电路包括雷管起爆子电路、雷管短路保护子电路、雷管断路检测子电路和雷管输出子电路；

所述雷管起爆子电路的输入端、所述雷管短路保护子电路的输入端和所述雷管断路检测子电路的输入端均与所述单片机主控电路电连接，所述雷管起爆子电路的输出端、所述雷管短路保护子电路的输出端和所述雷管断路检测子电路的输出端均与所述雷管输出子电路电连接，所述雷管输出子电路还与对应分路的电雷管电连接。

8.根据权利要求7所述的分簇射孔选发开关，其特征在于，所述雷管起爆子电路包括NMOS管Q2、二极管D3和电阻R8；

所述NMOS管Q2的栅极通过所述电阻R8与所述单片机主控电路电连接，所述NMOS管Q2的漏极与所述雷管输出子电路电连接，所述NMOS管Q2的源极接地，所述二极管D3的正极与所述NMOS管Q2的漏极连接，所述二极管D3的负极与所述NMOS管Q2的源极连接；

所述雷管短路保护子电路包括NMOS管Q3、二极管D4和电阻R9；

所述NMOS管Q3的栅极通过所述电阻R9与所述单片机主控电路电连接，所述NMOS管Q3的漏极和源极均与所述雷管输出子电路电连接，所述二极管D4的正极与所述NMOS管Q3的漏极连接，所述二极管D4的负极与所述NMOS管Q3的源极连接；

所述雷管断路检测子电路包括电阻R5、电阻R7和稳压二极管D1；

所述电阻R5的一端与所述雷管输出子电路电连接，所述电阻R5的另一端通过所述稳压二极管D1接地；所述电阻R7的一端连接在所述电阻R5和所述稳压二极管D1的公共连接端上，所述电阻R7的另一端与所述单片机主控电路电连接。

9.根据权利要求8所述的分簇射孔选发开关，其特征在于，所述雷管输出子电路包括第三接口J3、第四接口J4和电容C9；

所述NMOS管Q3的漏极通过所述第三接口J3与对应分路的电雷管的正极连接，所述第三接口J3还通过所述电容C9与所述第四接口J4连接，所述NMOS管Q2的漏极、所述NMOS管Q3的源极以及所述电阻R5的一端均通过所述第四接口J4与对应分路的电雷管的负极连接。

10.一种分簇射孔选发开关控制系统，其特征在于，包括至少一个如权利要求1至9任一项所述的分簇射孔选发开关，还包括上位机以及至少一个电雷管，所述电雷管的数量与所述分簇射孔选发开关的数量相同；

所述上位机通过电缆分别与每个所述分簇射孔选发开关电连接，所有所述分簇射孔选发开关与所有所述电雷管一一对应电连接。

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