CN220270252U - 一种内置加外置电池的无线电子雷管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种内置加外置电池的无线电子雷管，包括：外置天线、主电池和壳体，所述壳体内设置有备用电池、无线通讯模块、起爆药头和内置药包；所述外置天线用于接收无线起爆器给出的指令并反馈自身的状态信息，所述无线通讯模块通过同轴线线芯接收射频信号，所述主电池、备用电池的负极共用同轴线的屏蔽线，加上所述主电池和备用电池的供电正极线构成三芯线材输入，给无线电子雷管提供电源和发送并接收射频信号。本实用新型解决了无线电子雷管的延时供电问题，使得无线电子雷管能长时间延时工作，并正常起爆。

Description

一种内置加外置电池的无线电子雷管

技术领域

本实用新型涉及电子雷管技术领域，特别涉及一种内置加外置电池的无线电子雷管。

背景技术

电子雷管是采用数字控制芯片对起爆过程进行精确控制的新型雷管，其优势为：技术成熟，性能更优，易于管控。其精确多段式的延时设置，为大规模的精确爆破提供可行条件，其三码绑定技术使得电子雷管在具体使用过程中，信息能够闭环处理，安全监管智能高效。当前市面上主流的电子雷管都是使用母线和脚线连接的有线电子雷管。虽然有线电子雷管产品稳定、技术成熟，但爆破组网过程比较繁琐。起爆器需要连接千米以上的母线，单发雷管还需要配几米至几十米不等的脚线。每发雷管还需要人工卡到母线上才能组网。这不但耗时费力，也浪费了很多的线材。由此，不需要母线及脚线的工业无线数码电子雷管孕育而生，但基于可靠性和成本考虑，能实现批量生产的产品并不多见。经调研分析，有的采用高成本的无线通讯芯片导致造价不菲；有的采用低成本蓝牙芯片导致无线通讯距离太短无法联网；有的使用单片机加无线通讯模块的方式导致雷管体积超出国标要求；有的在外置的电源线被临近雷管炸断后，模块无法供电进行延时工作，导致拒爆。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种内置加外置电池的无线电子雷管，旨在实现不受外部电池限制也能正常延时工作及起爆。

为实现上述目的，本实用新型提出一种内置加外置电池的无线电子雷管，包括：外置天线、主电池和壳体，所述壳体内设置有备用电池、无线通讯模块、起爆药头和内置药包。

其中，所述外置天线用于接收无线起爆器给出的指令并反馈自身的状态信息，所述无线通讯模块通过同轴线线芯接收射频信号，所述主电池、备用电池的负极共用同轴线的屏蔽线，加上所述主电池和备用电池的供电正极线构成三芯线材输入，给无线电子雷管提供电源和发送并接收射频信号。

本实用新型的进一步技术方案是，所述无线通讯模块采用包括PCB板和设置于所述PCB板上的无线通讯SOC芯片，所述PCB板的宽度小于5mm，所述无线通讯SOC芯片的尺寸为4mm*4mm或其他尺寸。

本实用新型的进一步技术方案是，所述无线通讯模块的顶部设置有发火元件，所述发火元件蘸好激发药剂后形成所述起爆药头。

本实用新型的进一步技术方案是，所述无线通讯SOC芯片支持200M-900M通讯功能。

本实用新型的进一步技术方案是，所述无线通讯SOC芯片内置一路或多路ADC、IO控制口、精密计时器，以实现无线电子雷管的单发检测功能和起爆控制功能。

本实用新型的进一步技术方案是，所述发火元件采用桥丝电阻或者发火贴片电阻。

本实用新型的进一步技术方案是，所述无线通讯模块采用钽电容作为发火储能元件，保证无线电子雷管的延时性能及低温性能。

本实用新型的进一步技术方案是，所述无线通讯模块采用低温硅胶注塑成直径为6mm，长度为40mm的圆柱体。

本实用新型的进一步技术方案是，所述雷管具有备用电池，其尺寸能放于管内，具有可充放电特性。

本实用新型的进一步技术方案是，所述外置天线可采用单铁线，铁丝，弹簧天线等。

本实用新型内置加外置电池的无线电子雷管的有益效果是：

1)本实用新型解决了无线通讯模块无法套入标准管壳问题，使得无线电子雷管能方便替换有线电子雷管；

2)本实用新型解决了无线电子雷管的延时供电问题，使得无线电子雷管能长时间延时工作，并正常起爆；

3)本实用新型沿用现有有线雷管的生产工艺及设备来设计无线电子雷管，提高无线电子雷管的可量产性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型内置加外置电池的无线电子雷管的结构示意图。

附图标号说明：

外置天线10；主电池20；备用电池30；无线通讯模块40；起爆药头50；内置药包60；同轴线线芯70；供电负极，同时做屏蔽线80；供电正极线90。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

考虑到现有技术中的无线电子雷管无线通讯模块尺寸过大，无法套入内径为6mm的标准管壳；无线电子雷管外置的电源线被临近雷管炸断后，无法供电进行延时工作而导致拒爆；无线电子雷管的引线方式过于复杂，无法保证天线性能，也无法导入量产，由此，本实用新型提出一种解决方案。

具体地，本实用新型提出一种内置加外置电池的无线电子雷管，本实用新型主要是基于SOC的无线通讯芯片及常规有线电子雷管的结构尺寸要求，设计一种安全、可靠、可量产化的无线电子雷管。通过SOC的无线通讯芯片，减小内部线路板的设计面积，使得无线电子雷管的无线通讯模块可以套入内径为6mm的标准管壳。内置备用电池与外部主电池这一独特设计，使得无线雷管在供电线路被炸断的情况下，仍然能保持芯片延时工作，使其不受外部电源限制也能正常延时工作及起爆。“天线、地线、供电线”三引线至爆孔外的电池盒，这一结构设计，既保证了射频收发信号的完整性，又无缝契合有线雷管的加工工序，匹配现有有线雷管的生产设备，使得无线雷管量产化成为可能。另外，本实用新型在保证天线性能的前提下，能使无线雷管产品能沿用现有有线雷管的生产工艺流程及设备。

如图1所示，本实用新型内置加外置电池的无线电子雷管较佳实施例包括外置天线10、主电池20和壳体，壳体内设置有备用电池30、无线通讯模块40、起爆药头50和内置药包60。

其中，外置天线10用于接收无线起爆器给出的指令并反馈自身的状态信息，无线通讯模块40通过同轴线线芯70接收射频信号，主电池20、备用电池30的负极共用同轴线的屏蔽线80，加上主电池20和备用电池30的供电正极线90构成三芯线材输入，给无线电子雷管提供电源和发送并接收射频信号。本实施例中，该无线通讯模块40可动态控制储能电容的充电电压，确保要求安全、可靠地完成起爆。

本实施例中，射频信号通过同轴线线芯70传输至无线通讯模块40，主电池20、备用电池30的负极共用同轴线的屏蔽线80，加上主电池20和备用电池30的供电正极线90构成三芯线材输入结构，给无线电子雷管提供电源和发送并接收射频信号。该三芯线材输入结构，使其既能满足模块供电要求，又能满足无线通讯天线的射频指标要求。

本实施例在壳体内部集成一个尺寸极小的备用电池30，正常情况下由外部主电池20供电。在主电池20引线被相邻爆孔的雷管炸断的情况下，备用电池30给无线通讯模块40提供延时状态下的工作电源。无线通讯模块40使用极小封装的SOC芯片进行设计，使其能套入标准电子雷管管壳。无线通讯模块40顶端设计有常规的发火元件，所述发火元件采用桥丝电阻或者发火贴片电阻等，蘸好激发药剂后形成起爆药头50，再由药头引爆管壳内的内置药包60。其中，该桥丝电阻可采用标准的桥丝电阻，适配不同感度的药头药剂。

进一步地，本实施例中，无线通讯模块40采用包括PCB板和设置于PCB板上的无线通讯SOC芯片，PCB板的宽度小于5mm，无线通讯SOC芯片的尺寸为4mm*4mm，使得无线通讯模块40能套入壳体内。需要说明的是，本实用新型在其他实施例中，对于无线通讯SOC芯片的尺寸不做具体限定，只要无线通讯模块40能套入壳体内即可。

无线通讯SOC芯片支持200M-900M频率，保证通讯距离及稳定性。

无线通讯SOC芯片内置一路或多路ADC、IO控制口、精密计时器，可以实现无线电子雷管的单发检测功能和起爆控制功能。

无线通讯模块40采用钽电容作为发火储能元件，保证无线电子雷管的延时性能及低温性能，其中，钽电容可以采用一颗也可以采用两颗。

无线通讯模块40采用低温硅胶注塑成直径为6mm，长度为40mm的圆柱体，达到保护无线通讯模块40内部电子元件的目的。

本实施例中，备用电池30的尺寸为长3mm、宽3mm、厚2mm，电池容量为不小于10mAh，当然，在其他实施例中也可以采用其他尺寸容量的电池，本实用新型对此并不做限定。备用电池30置于壳体内，放置于无线通讯模块40的PCB板上。在外部电池供电的情况下，内置备用电池30处于充电状态，不对外输出电流，在外部电池断电的情况下，内置备用电池30给无线通讯模块40供电，使其能正常延时起爆。

本实施例中，外部电池的尺寸不限，其容量可依据用户对待机时间的要求来进行适配。在具体实施时，该外部电池可放置于金属防爆外壳中，通过三芯线材输入结构连接至无线雷管模组，完成爆破后可回收。

本实施例中外置天线10采用单铁线，铁丝，弹簧天线等，其成本低，射频性能稳定，当然，在具体实施时，也可以采用其他类型的天线，本实施例对此不做限定。在使用时，外置天线10采用标准的SMA接口或者其他与模组引线旋接，安全可靠。该外置天线10设计3M胶底座，可方便地黏贴在任何物体表面，在也可用带有钉子之类的固定装置固定在泥或土上。

本实施例中，该内置药包60内置于壳体中，由起爆药头50引爆，本实施例沿用有线雷管装填内置药包60的工艺及设备，不增加额外生产成本。

本实用新型内置加外置电池的无线电子雷管的有益效果是：

1)本实用新型解决了无线通讯模块无法套入标准管壳问题，使得无线电子雷管能方便替换有线电子雷管；

2)本实用新型解决了无线电子雷管的延时供电问题，使得无线电子雷管能长时间延时工作，并正常起爆；

3)本实用新型沿用现有有线雷管的生产工艺及设备来设计无线电子雷管，提高无线电子雷管的可量产性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种内置加外置电池的无线电子雷管，其特征在于，包括：外置天线、主电池和壳体，所述壳体内设置有备用电池、无线通讯模块、起爆药头和内置药包；

其中，所述外置天线用于接收无线起爆器给出的指令并反馈自身的状态信息，所述无线通讯模块通过同轴线线芯接收射频信号，所述主电池、备用电池的负极共用同轴线的屏蔽线，加上所述主电池和备用电池的供电正极线构成三芯线材输入，给无线电子雷管提供电源和发送并接收射频信号。

2.根据权利要求1所述的内置加外置电池的无线电子雷管，其特征在于，所述无线通讯模块采用包括PCB板和设置于所述PCB板上的无线通讯SOC芯片，所述PCB板的宽度小于5mm，所述无线通讯SOC芯片的尺寸为4mm*4mm。

3.根据权利要求2所述的内置加外置电池的无线电子雷管，其特征在于，所述无线通讯模块的顶部设置有发火元件，所述发火元件蘸好激发药剂后形成所述起爆药头。

4.根据权利要求3所述的内置加外置电池的无线电子雷管，其特征在于，所述无线通讯SOC芯片支持200M-900M通讯功能。

5.根据权利要求4所述的内置加外置电池的无线电子雷管，其特征在于，所述无线通讯SOC芯片内置一路或多路ADC、IO控制口、精密计时器，以实现无线电子雷管的单发检测功能和起爆控制功能。

6.根据权利要求3所述的内置加外置电池的无线电子雷管，其特征在于，所述发火元件采用桥丝电阻或者发火贴片电阻。

7.根据权利要求1所述的内置加外置电池的无线电子雷管，其特征在于，所述无线通讯模块采用钽电容作为发火元件，保证无线电子雷管的延时性能及低温性能。

8.根据权利要求2所述的内置加外置电池的无线电子雷管，其特征在于，所述无线通讯模块采用低温硅胶注塑成直径为6mm，长度为40mm的圆柱体。

9.根据权利要求1所述的内置加外置电池的无线电子雷管，其特征在于，所述备用电池具有可充放电特性。

10.根据权利要求1所述的内置加外置电池的无线电子雷管，其特征在于，所述外置天线采用单铁线、铁丝或弹簧天线。