KR20230100860A - 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치 및 그 방법 - Google Patents

보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 두 개의 전원으로 분리된 기폭용 커패시터와 동작용 커패시터를 포함하는 전자식 뇌관을 운용하는 장치에 있어서, 기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부에 전원을 공급하는 전원 공급부, 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하는 전원 상태 파악부 및 파악된 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 보조 전원 공급을 요청하는 보조 전원 공급 요청부를 포함한다.

Description

보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR OPERATING ELECTRONIC DETONATOR WITH AUXILIARY POWER FUNCTION}
본 발명은 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 전자식 뇌관에 포함되어 두 개의 전원으로 분리된 기폭용 커패시터와 동작용 커패시터 중 동작용 커패시터의 동작 전원이 상실되는 경우 기폭용 커패시터가 보유한 보조 전원을 공급하는 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 전자 뇌관에서 질량 및 크기가 가장 큰 부품이 전원용 커패시터이다. 따라서 발파 시 인접 발파 기폭될 때 매질을 통해 전달되는 충격에 의해 커패시터가 파손될 확률이 존재한다.
이러한 파손이 일어날 경우, 전자 뇌관은 해당 커패시터가 담당하는 기능을 상실하게 된다.
예를 들어, 1개의 커패시터로 구성된 경우 충전된 에너지로 발파 카운트 중 동작 전원과 발파 카운트 종료 후 화약부를 기폭시킬 기폭 에너지를 모두 담당하므로, 전 기능을 상실하게 된다.
또한, 2개의 커패시터로 구성되어 각각 회로 동작, 기폭에너지 저장 기능을 분리한 전자뇌관의 경우에도 특정 커패시터가 파손되는 경우 해당하는 기능의 상실로 이어지게 된다. 특히, 동작 전원이 상실되는 경우 전자뇌관의 제어가 상실되어 기폭 기능 역시 상실되며, 기폭 전원이 상실되는 경우 기폭 기능을 상실한다.
따라서, 커패시터 파손은 곧 전자 뇌관 기능 상실로 인한 미기폭 잔여화약의 발생으로 이어져 이후 정리 작업에서의 위험요소가 된다.
이와 관련하여, 한국등록특허 제1336424호는 "전자 뇌관의 기폭 회로"에 관하여 개시하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부의 전원 충전이 완료된 이후 발파가 개시되면 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하는 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 보조 전원 공급을 요청하는 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치는 두 개의 전원으로 분리된 기폭용 커패시터와 동작용 커패시터를 포함하는 전자식 뇌관을 운용하는 장치에 있어서, 기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부에 전원을 공급하는 전원 공급부; 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하는 전원 상태 파악부; 및 파악된 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 보조 전원 공급을 요청하는 보조 전원 공급 요청부;를 포함한다.
또한, 기폭용 커패시터의 전원부의 전원이 동작용 커패시터의 전원부로 공급되는 경로를 포함하는 회로 구조가 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전원 상태 파악부는 기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부의 전원 충전이 완료된 이후 발파가 개시되면 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보조 전원 공급 요청부는 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 전원 이하이거나 상실되어 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 충전된 보조 전원을 동작용 커패시터의 전원부로 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 방법은 두 개의 전원으로 분리된 기폭용 커패시터와 동작용 커패시터를 포함하는 전자식 뇌관을 운용하는 방법에 있어서, 전원 공급부에 의해, 기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부에 전원을 공급하는 단계; 전원 상태 파악부에 의해, 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하는 단계; 및 보조 전원 공급 요청부에 의해, 파악된 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 보조 전원 공급을 요청하는 단계;를 포함한다.
또한, 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하는 단계는, 기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부의 전원 충전이 완료된 이후 발파가 개시되면 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하는 것을 특징으로 한다.
또한, 파악된 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 보조 전원 공급을 요청하는 단계는, 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 전원 이하이거나 상실되어 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 충전된 보조 전원을 동작용 커패시터의 전원부로 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부의 전원 충전이 완료된 이후 발파가 개시되면 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하고, 파악된 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 보조 전원 공급을 요청하여 공급받음으로써, 전자 뇌관의 기능 상실을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이를 통해, 본 발명은 대형 발파공이나 천공 품질 불량 등의 원인에 의해 발생하는 과량의 충격에 대한 전자 뇌관의 저항력을 증대시키며, 기능 상실에 의한 미기폭 발생 시 야기될 수 있는 안전 문제 발생 가능성을 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 방법의 순서를 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능선을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치(100)는 크게 전원 공급부(110), 전원 상태 파악부(120) 및 보조 전원 공급 요청부(130)를 포함한다. 여기서, 본 발명에 따른 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치(100)는 두 개의 전원으로 분리된 기폭용 커패시터와 동작용 커패시터를 포함하는 전자식 뇌관에 포함되어 운용된다. 그리고 본 발명에 따른 전자식 뇌관은 기폭용 커패시터의 전원부(10)의 전원이 동작용 커패시터의 전원부(20)로 공급되는 경로를 포함하는 회로 구조가 구성되어 있다.
전원 공급부(110)는 기폭용 커패시터의 전원부(10)와 동작용 커패시터의 전원부(20)에 전원을 공급한다.
전원 공급부(110)는 기폭용 커패시터의 전원부(10)와 동작용 커패시터의 전원부(20)에 동시에 전원이 공급되도록 하여, 추후 동작용 커패시터의 파손이 발생할 시 전원의 무공급기간을 발생시키지 않도록 한다.
상기와 같은 전원 공급부(110)는 발파가 개시되면 기폭용 커패시터의 전원부(10)와 동작용 커패시터의 전원부(20)에 전원을 공급하지 않는다. 즉, 전원 공급부(110)는 발파 개시 전까지 기폭용 커패시터의 전원부(10)와 동작용 커패시터의 전원부(20)에 전원을 공급하여 전원 충전이 수행되도록 한다.
전원 상태 파악부(120)는 동작용 커패시터의 전원부(20)에 충전된 전원 상태를 파악한다.
전원 상태 파악부(120)는 기폭용 커패시터의 전원부(10)와 동작용 커패시터의 전원부(20)의 전원 충전이 완료된 이후 발파가 개시되면 동작용 커패시터의 전원부(20)에 충전된 전원 상태를 파악할 수 있다.
보조 전원 공급 요청부(130)는 파악된 동작용 커패시터의 전원부(20)에 충전된 전원 상태가 기 설정된 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부(10)에 보조 전원 공급을 요청한다.
보조 전원 공급 요청부(130)는 동작용 커패시터의 전원부(20)에 충전된 전원 상태가 기 설정된 전원 이하이거나 상실되어 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부(10)에 충전된 보조 전원을 동작용 커패시터의 전원부(20)로 공급되도록 한다.
즉, 보조 전원 공급 요청부(130)는 발파 충격에 의해 동작용 커패시터가 파손되는 경우, 기폭용 커패시터의 공급부(10)에 충전된 전원을 회로 구조에 포함된 경로를 통해 동작용 커패시터의 공급부(20)에 공급하여 전자 뇌관의 기능 상실로 이어지는 것을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 방법의 순서를 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 방법은 앞서 설명한 본 발명에 따른 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치를 이용하는 것으로, 이하 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부에 전원을 공급한다(S100).
S100 단계는 기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부에 동시에 전원이 공급되도록 하여, 추후 동작용 커패시터의 파손이 발생할 시 전원의 무공급기간을 발생시키지 않도록 하며, 전원 공급은 발파 개시 전까지 이루어진다.
다음, 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악한다(S200).
S200 단계는 기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부의 전원 충전이 완료된 이후 발파가 개시되면 동작용 커패시터의 전원부(20)에 충전된 전원 상태를 파악할 수 있다.
다음, 파악된 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 보조 전원 공급을 요청하여 동작용 커패시터의 전원부로 공급되도록 한다(S300, S400).
S300 및 S400 단계는 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 전원 이하이거나 상실되어 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 충전된 보조 전원을 동작용 커패시터의 전원부로 공급되도록 한다.
즉, S300 및 S400 단계는 발파 충격에 의해 동작용 커패시터가 파손되는 경우, 기폭용 커패시터의 공급부에 충전된 전원을 회로 구조에 포함된 경로를 통해 동작용 커패시터의 공급부에 공급하여 전자 뇌관의 기능 상실로 이어지는 것을 방지할 수 있다.
이상 본 명세서에서 설명한 기능적 동작과 본 주제에 관한 실시형태들은 본 명세서에서 개시한 구조들 및 그들의 구조적인 등가물을 포함하여 디지털 전자 회로나 컴퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어에서 또는 이들 중 하나 이상이 조합에서 구현 가능하다.
본 명세서에서 기술하는 주제의 실시형태는 하나 이상이 컴퓨터 프로그램 제품, 다시 말해 데이터 처리 장치에 의한 실행을 위하여 또는 그 동작을 제어하기 위하여 유형의 프로그램 매체 상에 인코딩되는 컴퓨터 프로그램 명령에 관한 하나 이상이 모듈로서 구현될 수 있다. 유형의 프로그램 매체는 전파형 신호이거나 컴퓨터로 판독 가능한 매체일 수 있다. 전파형 신호는 컴퓨터에 의한 실행을 위하여 적절한 수신기 장치로 전송하기 위한 정보를 인코딩하기 위하여 생성되는 예컨대 기계가 생성한 전기적, 광학적 또는 전자기 신호와 같은 인공적으로 생성된 신호이다. 컴퓨터로 판독 가능한 매체는 기계로 판독 가능한 저장장치, 기계로 판독 가능한 저장 기판, 메모리 장치, 기계로 판독 가능한 전파형 신호에 영향을 미치는 물질의 조합 또는 이들 중 하나 이상이 조합일 수 있다.
부가적으로, 본 특허문헌에서 기술하는 논리 흐름과 구조적인 블록도는 개시된 구조적인 수단의 지원을 받는 대응하는 기능과 단계의 지원을 받는 대응하는 행위 및/또는 특정한 방법을 기술하는 것으로, 대응하는 소프트웨어 구조와 알고리즘과 그 등가물을 구축하는 데에도 사용 가능하다.
그리고 본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다.
따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 요컨대 본 발명이 의도하는 효과를 달성하기 위해 도면에 도시된 모든 기능 블록을 별도로 포함하거나 도면에 도시된 모든 순서를 도시된 순서 그대로 따라야만 하는 것은 아니며, 그렇지 않더라도 얼마든지 청구항에 기재된 본 발명의 기술적 범위에 속할 수 있음에 주의한다.
100 : 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치
110 : 전원 공급부
120 : 전원 상태 파악부
130 : 보조 전원 공급 요청부

Claims (7)

  1. 두 개의 전원으로 분리된 기폭용 커패시터와 동작용 커패시터를 포함하는 전자식 뇌관을 운용하는 장치에 있어서,
    기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부에 전원을 공급하는 전원 공급부;
    동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하는 전원 상태 파악부; 및
    파악된 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 보조 전원 공급을 요청하는 보조 전원 공급 요청부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    기폭용 커패시터의 전원부의 전원이 동작용 커패시터의 전원부로 공급되는 경로를 포함하는 회로 구조가 구성되는 것을 특징으로 하는 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전원 상태 파악부는 기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부의 전원 충전이 완료된 이후 발파가 개시되면 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 보조 전원 공급 요청부는 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 전원 이하이거나 상실되어 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 충전된 보조 전원을 동작용 커패시터의 전원부로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 장치.
  5. 두 개의 전원으로 분리된 기폭용 커패시터와 동작용 커패시터를 포함하는 전자식 뇌관을 운용하는 방법에 있어서,
    전원 공급부에 의해, 기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부에 전원을 공급하는 단계;
    전원 상태 파악부에 의해, 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하는 단계; 및
    보조 전원 공급 요청부에 의해, 파악된 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 보조 전원 공급을 요청하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하는 단계는,
    기폭용 커패시터의 전원부와 동작용 커패시터의 전원부의 전원 충전이 완료된 이후 발파가 개시되면 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태를 파악하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    파악된 동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 보조 전원 공급을 요청하는 단계는,
    동작용 커패시터의 전원부에 충전된 전원 상태가 기 설정된 전원 이하이거나 상실되어 비정상 전원 상태 범위에 해당하는 경우, 기폭용 커패시터의 전원부에 충전된 보조 전원을 동작용 커패시터의 전원부로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 보조 전원 기능을 갖는 전자식 뇌관을 운용하는 방법.
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