CN220625057U - 一种二线本质安全的无线数码电子雷管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种二线本质安全的无线数码电子雷管，包括：无线接收器和点火模块，所述无线接收器包括电池、物理开关、无线模块和第一直流载波编解码器，所述无线模块内设置有电子开关；所述点火模块包括第二直流载波编解码器、低功耗控制处理器和点火单元，所述第二直流载波编解码器的输出端与所述低功耗控制处理器的输入端连接，所述第一直流载波编解码器的第一输出端与所述第二直流载波编解码器的第一输入端通过点火模块供电负极线连接，所述第一直流载波编解码器的第二输出端与所述第二直流载波编解码器的第二输入端通过点火模块供电正极线连接。本实用新型提升了无线数码电子雷管的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子雷管技术领域，特别涉及一种二线本质安全的无线数码电子雷管。
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。电子雷管起爆系统基本上由三部分组成：即雷管、编码器和起爆器。其中，电子控制模块是指置于电子雷管内部，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。与传统的工业雷管相比，电子雷管具有无法比拟的安全性和管控功能，其安全系数高、管理环节方便、社会危害系数低，可实现火工品的闭合管理，更适应当前爆破行业发展趋势。
目前的有线数码电子雷管存在一些弊端，比如实施复杂，既要夹脚线，又要拉母线，带载量上不去。
部分无线数码电子雷管电池与点火模块太近，小于几米时，可能导致在插电池时出现早爆，导致人员和经济损失。
无线数码电子雷管必须需要电池的支持，这将导致最后药都装好后，实施装电池的过程中可能带来危险，如果在装电池时雷管异常早爆，后果不堪设想。
实用新型内容
本实用新型的主要目的是提出一种二线本质安全的无线数码电子雷管，旨在提升无线数码电子雷管的安全性。
为实现上述目的，本实用新型提出一种二线本质安全的无线数码电子雷管，包括：无线接收器和点火模块，在工作时，所述无线接收器设置于地面，所述点火模块设置于地下，所述无线接收器包括电池、物理开关、无线模块和第一直流载波编解码器，所述物理开关的一端、所述第一直流载波编解码器的第一输入端分别与所述电池连接，所述物理开关的另一端与所述无线模块连接，所述无线模块还与所述第一直流载波编解码器的第二输入端连接，所述无线模块通过天线与起爆器通讯连接，所述无线模块内设置有电子开关。
所述点火模块包括第二直流载波编解码器、低功耗控制处理器和点火单元，所述第二直流载波编解码器的输出端与所述低功耗控制处理器的输入端连接，所述低功耗控制处理器的输出端与所述点火单元连接。
所述第一直流载波编解码器的第一输出端与所述第二直流载波编解码器的第一输入端通过点火模块供电负极线连接，所述第一直流载波编解码器的第二输出端与所述第二直流载波编解码器的第二输入端通过点火模块供电正极线连接。
本实用新型的进一步技术方案是，所述无线接收器还包括设置于所述物理开关的另一端与所述无线模块之间的ADC电池电压检测模块。
本实用新型的进一步技术方案是，所述ADC电池电压检测模块包括电阻R1和电阻R2，所述电阻R1的一端与所述物理开关的另一端连接，所述电阻R1的另一端与所述电阻R2的一端、所述无线模块连接，所述电阻R2的另一端接地。
本实用新型的进一步技术方案是，所述无线接收器还包括升压模块，所述升压模块的一端与所述物理开关的另一端、所述无线模块连接，所述升压模块的另一端与所述第一直流载波编解码器的第三输入端连接。
本实用新型的进一步技术方案是，所述无线接收器还包括工作状态指示灯。
本实用新型的进一步技术方案是，所述工作状态指示灯的个数为一个或者两个。
本实用新型的进一步技术方案是，所述点火模块还包括：工作储能电容C1、防止电流反向的二极管D，所述第二直流载波编解码器的输出端还与所述二极管D的阳极连接，所述二极管D的阴极连接所述工作储能电容的一端以及所述低功耗控制处理器，所述工作储能电容的另一端接地。
本实用新型的进一步技术方案是，所述点火模块还包括LDO降压电路，所述LDO降压电路的一端与所述二极管D的阴极连接，另一端与所述低功耗控制处理器连接。
本实用新型的进一步技术方案是，所述点火单元包括起爆电容C2、发火元件和放电电阻，所述起爆电容的一端与所述二极管D的阳极连接，另一端接地，所述发火元件的一端与所述二极管D的阳极连接，另一端通过起爆控制电路与所述低功耗控制处理器连接，所述放电电阻的一端与所述二极管D的阳极连接，另一端通过放电控制电路与所述低功耗控制处理器连接。
本实用新型的进一步技术方案是，所述点火模块还包括设置于所述二极管D的阳极与所述低功耗控制处理器之间的充电控制电路。
本实用新型二线本质安全的无线数码电子雷管是一种低成本、本质安全的无线雷管设计方法，提供物理开关和无线电子控制开关，实现上电池，整个系统不工作，打开物理开关后，点火模块不工作，只有在施工人员远离后，再通过无线控制方式打开总线电源，点火模块才上电，此时起爆电容上还是没有电能，只有在确认密码且注册，设置了延时多种条件下，再接收到起爆命令才会点火。由此有效解决无线雷管安装电池及施工安全问题，也解决了无线信号从地下到地面损失问题，供电切断后延时问题。
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是本实用新型二线本质安全的无线数码电子雷管较佳实施例的结构示意图。
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。
请参照图1，本实用新型提出一种二线本质安全的无线数码电子雷管，本实用新型本质安全的无线数码电子雷管较佳实施例包括无线接收器和点火模块，在工作时，所述无线接收器设置于地面，所述点火模块设置于地下，所述无线接收器包括电池、物理开关、无线模块和第一直流载波编解码器，所述物理开关的一端、所述第一直流载波编解码器的第一输入端分别与所述电池连接，所述物理开关的另一端与所述无线模块连接，所述无线模块还与所述第一直流载波编解码器的第二输入端连接，所述无线模块通过天线与起爆器通讯连接，所述无线模块内设置有电子开关。
所述点火模块包括第二直流载波编解码器、低功耗控制处理器和点火单元，所述第二直流载波编解码器的输出端与所述低功耗控制处理器的输入端连接，所述低功耗控制处理器的输出端与所述点火单元连接。
所述第一直流载波编解码器的第一输出端与所述第二直流载波编解码器的第一输入端通过点火模块供电负极线连接，所述第一直流载波编解码器的第二输出端与所述第二直流载波编解码器的第二输入端通过点火模块供电正极线连接。
值得提出的是，本实用新型二线本质安全的无线数码电子雷管中的“二线”即指所述点火模块供电负极线和所述点火模块供电正极线，在二线本质安全的无线数码电子雷管工作时，地面的无线接收器和地下的点火模块是通过在直流电源上进行编码，使用电源线供电的同时也进行数据交互，这样可以有效的减少所述无线接收器与所述点火模块的通讯线，进而节约成本。由于目前有线的数码电子雷管都是使用两线通讯，使用两线能很好的兼容目前的生产线和测试设备和工具，无线数码电子雷管能更好的，更快捷的应用于市场上。
本实施例中，所述电池为整个系统提供电源，可以为锂电池，也可以是其他类型的电池，例如钮扣电池、5号电池、7号电池或者18650电池。
所述无线模块的主要作用是用于接收无线起爆器或中继发出来的给模块的指令。在无线模块上有个升压模块，是在物理安全开关打开后，无线模块就供电了开始工作，此时连接上下两部分的总线上还是没有电压。只有收到无线命令，要求打开给地下点火模块供电时，无线模块才会打开升压使能开关，然后升压模块才会工作，同时由无线模块控制升压调节功能就控制升压模块输出多少电压，然后地下的点火模块才电工作。
本实施例中，所述无线接收器接收到命令后，通过所述第一直流载波编解码器和所述第二直流载波编解码器的通讯方式给所述低功耗控制处理器进行处理，如设置延期，验证密码，执行充电和放电功能等。处理完后，再通过通讯线返回给所述无线接收器，所述无线接收器再返回给起爆器。
需要说明的是，本实施例中，所述电池、无线接收器和点火模块都是分开运输和存储的，在施工时在现场才安装上去的，因此，本实施例通过所述物理开关，可以有效解决安装电池时引发的早爆问题，同时可以提高施工效率，可以先多人一起把电池安装上，最后由一人打开所述物理开关。
本实施例把无线数码电子雷管分为所述无线接收器部分和点火模块部分，由于无线接器部分放在地面，使基无线信号接收和发射性能达到最佳。有效解决无线模块从地下3到30米信号到地面巨大损失问题，不需再要把无线信号从地下引到地面上。
进一步地，本实施例中，所述无线接收器还包括设置于所述物理开关的另一端与所述无线模块之间的ADC电池电压检测模块。
本实施例通过所述ADC电池电压检测模块可以检测所述电池的电压，通过所述无线模块把所述电池的电压返回给起爆器，以便在所述电池电压低时，起爆器可以在用户界面上提示用户各模块连接的无线接收器的电量状态，当有低电的，及时提醒。
具体地，本实施例中，所述ADC电池电压检测模块包括电阻R1和电阻R2，所述电阻R1的一端与所述物理开关的另一端连接，所述电阻R1的另一端与所述电阻R2的一端、所述无线模块连接，所述电阻R2的另一端接地。
本实施例中，所述无线接收器还包括升压模块，所述升压模块的一端与所述物理开关的另一端、所述无线模块连接，所述升压模块的另一端与所述第一直流载波编解码器的第三输入端连接。
在打开所述物理开关时，给所述无线模块供电，之后就接收无线起爆器发来的要打开给所述点火模块供电的指令，然后所述无线模块才会打开供电。即针对无线雷管施工时近距离的安装电池，打开给所述无线模块供电的，这时所述无线模块才工作。有了这个开关，在人工打开一级物理开关后，这里还有二级无线电子控制的供电开关。由此在施工时，操作人员装上所述电池，打开所述物理开关后，此时在地下的所述点火模块都还是没有上电的。待施工人员都撤离到安全距离后，再使用无线起爆器来控制这些电子开关打开，给地下的所述点火模块供电，有效的解决了无线雷管在施工时，安装所述电池到无线雷管模块就直接上电的危险性。
值得提出的是，本实施例中，所述升压模块的升压电压调节功能不是必须的，也可以不调节，使用固定电压。本实施例通过所述升压模块可有效解决地面上的所述无线接收器和地面下的所述点火模块两部分连接线太长而导致的电压下降和阻抗的问题。
进一步地，本实施例中，所述无线接收器还包括工作状态指示灯。
其中，所述工作状态指示灯的个数为一个、或者两个，或者超过两个。一个灯表示电量状态，低电时显示闪烁红色。一个表示打开总线，地下点火模块工作了。
进一步地，本实施例中，所述点火模块还包括：工作储能电容C1、防止电流反向的二极管D，所述第二直流载波编解码器的输出端还与所述二极管D的阳极连接，所述二极管D的阴极连接所述工作储能电容的一端以及所述低功耗控制处理器，所述工作储能电容的另一端接地。
其中，所述防止电流方向的二极管D可保证所述工作储能电容C1上的电荷不会反向输出到所述无线接收器的问题。在实际使用环境中，当临近孔爆炸时，切断了所述无线接收器和地下的所述点火模块的电源时，会导致二线中的点火模块供电正极线接地，如果没有所述防止电流方向的二极管D，所述工作储能电容C1的电荷会通过正极漏到地，从而导致无法起爆问题。
所述工作储能电容C1用于在接收到起爆命令后，当所述无线接收器与地下的所述点火模块的连接线被切断后，仍能正常倒计时并在到时间后，打开起爆控制脚。由此使得在起爆后，所述点火模块的供电被切断后，仍能正常计时和点火。
进一步地，本实施例中，所述点火模块还包括LDO降压电路，所述LDO降压电路的一端与所述二极管D的阴极连接，另一端与所述低功耗控制处理器连接。
所述点火单元包括起爆电容C2、发火元件和放电电阻，所述起爆电容的一端与所述二极管D的阳极连接，另一端接地，所述发火元件的一端与所述二极管D的阳极连接，另一端通过起爆控制电路与所述低功耗控制处理器连接，所述放电电阻的一端与所述二极管D的阳极连接，另一端通过放电控制电路与所述低功耗控制处理器连接。
所述点火模块还包括设置于所述二极管D的阳极与所述低功耗控制处理器之间的充电控制电路。
需要说明的是，本实施例中，所述充电控制电路、起爆电容C2、发火元件和所述放电电阻与现有技术中的数码电子雷管相同，本实施例在此不做赘述。
本实用新型二线本质安全的无线数码电子雷管是一种低成本、本质安全的无线雷管设计方法，提供物理开关和无线电子控制开关，实现上电池，整个系统不工作，打开物理开关后，点火模块不工作，只有在施工人员远离后，再通过无线控制方式打开总线电源，点火模块才上电，此时起爆电容上还是没有电能，只有在确认密码且注册，设置了延时多种条件下，再接收到起爆命令才会点火。由此有效解决无线雷管安装电池及施工安全问题，也解决了无线信号从地下到地面损失问题，供电切断后延时问题。
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)
1.一种二线本质安全的无线数码电子雷管，其特征在于，包括：无线接收器和点火模块，在工作时，所述无线接收器设置于地面，所述点火模块设置于地下，所述无线接收器包括电池、物理开关、无线模块和第一直流载波编解码器，所述物理开关的一端、所述第一直流载波编解码器的第一输入端分别与所述电池连接，所述物理开关的另一端与所述无线模块连接，所述无线模块还与所述第一直流载波编解码器的第二输入端连接，所述无线模块通过天线与起爆器通讯连接，所述无线模块内设置有电子开关；
所述点火模块包括第二直流载波编解码器、低功耗控制处理器和点火单元，所述第二直流载波编解码器的输出端与所述低功耗控制处理器的输入端连接，所述低功耗控制处理器的输出端与所述点火单元连接；
所述第一直流载波编解码器的第一输出端与所述第二直流载波编解码器的第一输入端通过点火模块供电负极线连接，所述第一直流载波编解码器的第二输出端与所述第二直流载波编解码器的第二输入端通过点火模块供电正极线连接。
2.根据权利要求1所述的二线本质安全的无线数码电子雷管，其特征在于，所述无线接收器还包括设置于所述物理开关的另一端与所述无线模块之间的ADC电池电压检测模块。
3.根据权利要求2所述的二线本质安全的无线数码电子雷管，其特征在于，所述ADC电池电压检测模块包括电阻R1和电阻R2，所述电阻R1的一端与所述物理开关的另一端连接，所述电阻R1的另一端与所述电阻R2的一端、所述无线模块连接，所述电阻R2的另一端接地。
4.根据权利要求1所述的二线本质安全的无线数码电子雷管，其特征在于，所述无线接收器还包括升压模块，所述升压模块的一端与所述物理开关的另一端、所述无线模块连接，所述升压模块的另一端与所述第一直流载波编解码器的第三输入端连接。
5.根据权利要求1所述的二线本质安全的无线数码电子雷管，其特征在于，所述无线接收器还包括工作状态指示灯。
6.根据权利要求5所述的二线本质安全的无线数码电子雷管，其特征在于，所述工作状态指示灯的个数为一个或者两个。
7.根据权利要求1所述的二线本质安全的无线数码电子雷管，其特征在于，所述点火模块还包括：工作储能电容C1、防止电流反向的二极管D，所述第二直流载波编解码器的输出端还与所述二极管D的阳极连接，所述二极管D的阴极连接所述工作储能电容的一端以及所述低功耗控制处理器，所述工作储能电容的另一端接地。
8.根据权利要求7所述的二线本质安全的无线数码电子雷管，其特征在于，所述点火模块还包括LDO降压电路，所述LDO降压电路的一端与所述二极管D的阴极连接，另一端与所述低功耗控制处理器连接。
9.根据权利要求8所述的二线本质安全的无线数码电子雷管，其特征在于，所述点火单元包括起爆电容C2、发火元件和放电电阻，所述起爆电容的一端与所述二极管D的阳极连接，另一端接地，所述发火元件的一端与所述二极管D的阳极连接，另一端通过起爆控制电路与所述低功耗控制处理器连接，所述放电电阻的一端与所述二极管D的阳极连接，另一端通过放电控制电路与所述低功耗控制处理器连接。
10.根据权利要求9所述的二线本质安全的无线数码电子雷管，其特征在于，所述点火模块还包括设置于所述二极管D的阳极与所述低功耗控制处理器之间的充电控制电路。
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