RU2610610C1 - Device for blasting pyrotechnic - Google Patents
Device for blasting pyrotechnic Download PDFInfo
- Publication number
- RU2610610C1 RU2610610C1 RU2015154430A RU2015154430A RU2610610C1 RU 2610610 C1 RU2610610 C1 RU 2610610C1 RU 2015154430 A RU2015154430 A RU 2015154430A RU 2015154430 A RU2015154430 A RU 2015154430A RU 2610610 C1 RU2610610 C1 RU 2610610C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- outputs
- input
- microcontroller
- voltage regulator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
- F42D1/04—Arrangements for ignition
- F42D1/045—Arrangements for electric ignition
- F42D1/05—Electric circuits for blasting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C11/00—Electric fuzes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к системам инициирования пиросредств в области взрывных работ.The invention relates to systems for initiating pyromedicines in the field of blasting.
Известен прибор для подрыва пиросредств (см. патент РФ №2434199, «Прибор для подрыва пиросредств», Л.Б. Егоров, К.С. Кирсанов, И.В. Цетлин, опубл. 20.11.2011, Бюл №32), содержащий источник энергии, электровзрывные сети и ключи, одни из которых подключены к плюсовой клемме источника энергии, а другие подключены к минусовой клемме источника энергии, микроконтроллер, выходы которого подключены к управляющим входам ключей соответственно. К выходу каждого ключа дополнительно подключена схема контроля, выход каждой из которых соединен с соответствующим входом микроконтроллера. Дополнительно введены диоды, при этом схемы контроля и ключи разделены на две группы. В одной группе выходы ключей соединены с анодами диодов, катоды которых через соответствующие электровзрывные сети соединены с выходами ключей другой группы соответственно. Стробирующие входы первой и второй групп схем контроля соединены с соответствующими стробирующими выходами микроконтроллера.A known device for blasting firearms (see RF patent No. 2434199, "A device for blasting fireworks", LB Egorov, KS Kirsanov, IV Tsetlin, publ. 20.11.2011, Bull No. 32), containing an energy source, electric blasting networks and keys, some of which are connected to the positive terminal of the energy source, while others are connected to the negative terminal of the energy source, a microcontroller whose outputs are connected to the control inputs of the keys, respectively. An control circuit is additionally connected to the output of each key, the output of each of which is connected to the corresponding input of the microcontroller. In addition, diodes were introduced, while the control circuits and keys are divided into two groups. In one group, the key outputs are connected to the anodes of the diodes, the cathodes of which are connected to the key outputs of another group, respectively, through the corresponding blasting networks. The gate inputs of the first and second groups of control circuits are connected to the corresponding gate outputs of the microcontroller.
Недостатком данного устройства является возможность выхода из строя источника энергии при некоторых отказах прибора, приводящих к появлению коротких замыканий. Короткие замыкания, например, могут возникать в электровзрывных сетях, что может привести к тепловому пробою ключей и последующему выходу из строя источника энергии. Кроме того, неправильное функционирование микроконтроллера может привести к нарушению порядка подрыва электровзрывных сетей, что может привести к возникновению аварийной ситуации.The disadvantage of this device is the possibility of failure of the energy source during some device failures, leading to short circuits. Short circuits, for example, can occur in electric explosion networks, which can lead to thermal breakdown of the keys and subsequent failure of the energy source. In addition, the improper functioning of the microcontroller can lead to a violation of the order of undermining of electric explosive networks, which can lead to an emergency.
Известен сетевой прибор взрывания (см. патент РФ №2202766, «Сетевой прибор взрывания», К.Х. Пагиев, Ю.С. Петров, А.А. Маслов, F42D 1/055, опубл. 20.04.2003), содержащий микроконтроллер, выполняющий функции центрального блока управления, устройства замедления в виде тиристорных ключей К1…Kn, каждое из которых подсоединено к соответствующей электровзрывной сети, запоминающее устройство, внешний источник энергии, преобразователь напряжения, устройство контроля и защиты прибора, датчик тока, датчик напряжения, два аналого-цифровых преобразователя и устройство ввода и отображения информации. Тиристорные ключи К1…Kn подсоединены к преобразователю напряжения и к электровзрывной сети, а к управляющим входам тиристорных ключей К1…Kn подключен микроконтроллер. Между преобразователем напряжения и тиристорными ключами К1…Kn подключены последовательно датчик тока и параллельно датчик напряжения. Выходы датчиков тока и напряжения подключены к входам аналого-цифровых преобразователей, выходы которых подсоединены к входам микроконтроллера, к другим входам которого подключены устройство ввода и отображения информации, блок оперативно-запоминающего устройства и устройство контроля и защиты прибора, к входам которого подключены аналого-цифровой преобразователь, преобразователь напряжения и тиристорные ключи К1…Kn.Known network blasting device (see RF patent No. 2202766, "Network blasting device", K.Kh. Pagiev, Yu.S. Petrov, A.A. Maslov, F42D 1/055, publ. 04/20/2003) containing a microcontroller performing the functions of a central control unit, a deceleration device in the form of thyristor switches K1 ... Kn, each of which is connected to a corresponding electroexplosive network, a storage device, an external energy source, a voltage converter, a device for monitoring and protecting the device, a current sensor, a voltage sensor, two analog -digital converter and device in entering and displaying information. The thyristor keys K1 ... Kn are connected to the voltage converter and to the electric explosion network, and the microcontroller is connected to the control inputs of the thyristor keys K1 ... Kn. Between the voltage converter and thyristor switches K1 ... Kn, a current sensor and a voltage sensor are connected in series. The outputs of the current and voltage sensors are connected to the inputs of analog-to-digital converters, the outputs of which are connected to the inputs of the microcontroller, the other inputs of which are connected to an input and display information device, a random access memory unit and a device control and protection device, to the inputs of which are connected an analog-digital converter, voltage converter and thyristor switches K1 ... Kn.
Недостатком данного устройства является недостаточная безопасность его эксплуатации. Микроконтроллер и устройство контроля и защиты прибора обеспечивают контроль исполнительных цепей. Однако отказ самих этих устройств, например короткое замыкание в цепях питания, сбой программы, могут привести к аварийной ситуации.The disadvantage of this device is the insufficient safety of its operation. The microcontroller and the device control and protection device provide control of executive circuits. However, a failure of these devices themselves, for example, a short circuit in the power circuits, a program failure, can lead to an emergency.
Вышеуказанное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.The above device is the closest in technical essence to the claimed device and therefore is selected as a prototype.
Достигаемым техническим результатом является повышение безопасности эксплуатации прибора для подрыва пиросредств.Achievable technical result is to increase the safety of operation of the device for detonating pyromedicines.
Для достижения технического результата в прибор для подрыва пиросредств, содержащий микроконтроллер, выполняющий функции центрального блока управления, внешний источник энергии, выходы которого подключены к входам преобразователя напряжения, электронные ключи K1…Kn, к управляющим входам которых подключен микроконтроллер, и электровзрывные сети, новым является то, что дополнительно введены встроенная система контроля функционирования, управляемый генератор импульсов, первый и второй диоды, резистор, стабилизатор напряжения, вход запуска и электромагнитные реле Р1…Pn, обмотки которых через усилители мощности УМ1…УМn подключены к микроконтроллеру, выходы электронных ключей K1…Kn через нормально разомкнутые контакты электромагнитных реле подключены к выводам электровзрывных сетей, другие выводы которых соединены с плюсовым выходом источника энергии, минусовой выход которого подключен к минусовой шине питания прибора, выход встроенной системы контроля функционирования соединен с управляющим входом управляемого генератора импульсов, противофазные выходы которого соединены с тактовыми входами преобразователя напряжения, минусовой выход которого подключен к одному из выходов источника энергии, а плюсовой выход через первый диод к входу стабилизатора напряжения, выход которого подключен к плюсовой шине питания прибора, вход запуска через второй диод и резистор подключен к входу стабилизатора напряжения.To achieve a technical result, a device for detonating fireworks containing a microcontroller that performs the functions of a central control unit, an external energy source whose outputs are connected to the inputs of a voltage converter, electronic switches K 1 ... K n , to the control inputs of which a microcontroller is connected, and electric explosion networks, new is that in addition, an integrated functioning monitoring system, a controlled pulse generator, first and second diodes, a resistor, voltage regulator, input for start-ups and electromagnetic relays P 1 ... P n , the windings of which through power amplifiers UM 1 ... UM n are connected to the microcontroller, the outputs of the electronic keys K 1 ... K n through normally open contacts of the electromagnetic relays are connected to the terminals of the electric explosion networks, the other terminals of which are connected to the positive the output of the energy source, the negative output of which is connected to the negative power bus of the device, the output of the built-in monitoring system of operation is connected to the control input of the controlled pulse generator, the antiphase outputs of the cat They are connected to the clock inputs of a voltage converter, the negative output of which is connected to one of the outputs of the energy source, and the positive output through the first diode to the input of the voltage regulator, the output of which is connected to the plus power supply bus of the device, the start input through the second diode and resistor is connected to the input of the stabilizer voltage.
Указанная совокупность существенных признаков позволяет повысить безопасность эксплуатации прибора за счет остановки управляемого генератора импульсов сигналом ошибки с выхода встроенной системы контроля функционирования или в результате его обесточивания при срабатывании защиты стабилизатора напряжения в результате аварийного повышения тока, потребляемого прибором, что приводит к остановке преобразователя напряжения и обесточиванию всего прибора. При этом обесточиваются обмотки всех электромагнитных реле, нормально разомкнутые контакты которых отключают электровзрывные сети от прибора, что исключает их несанкционированный подрыв в аварийных ситуациях.The indicated set of essential features makes it possible to increase the operational safety of the device by stopping the controlled pulse generator from the output of the built-in functioning monitoring system or as a result of its de-energization when the voltage stabilizer protection is triggered as a result of an emergency increase in the current consumed by the device, which leads to a stop of the voltage converter and de-energization the whole device. At the same time, the windings of all electromagnetic relays are de-energized, the normally open contacts of which disconnect the electric explosion networks from the device, which eliminates their unauthorized explosion in emergency situations.
На фиг. 1 приведена схема прибора для подрыва пиросредств.In FIG. 1 shows a diagram of a device for detonating pyromedicines.
Прибор для подрыва пиросредств содержит микроконтроллер 1, выполняющий функции центрального блока управления, внешний источник энергии 2, выходы которого подключены к входам преобразователя напряжения 3, электронные ключи 4-1…4-N, к управляющим входам которых подключен микроконтроллер 1, электровзрывные сети 5-1…5-N, встроенная система контроля функционирования 6, управляемый генератор импульсов 7, первый 8 и второй 9 диоды, резистор 10, стабилизатор напряжения 11, вход запуска 12 и электромагнитные реле 13-1…13-N, обмотки которых через усилители мощности 14-1…14-N подключены к микроконтроллеру 1, выходы электронных ключей 4-1…4-N через нормально разомкнутые контакты электромагнитных реле 13-1…13-N подключены к выводам электровзрывных сетей 5-1…5-N, другие выводы которых соединены с плюсовым выходом источника энергии 2, минусовой выход которого подключен к минусовой шине питания прибора, выход встроенной системы контроля функционирования 6 соединен с управляющим входом управляемого генератора импульсов 7, противофазные выходы которого соединены с тактовыми входами преобразователя напряжения 3, минусовой выход которого подключен к одному из выходов источника энергии, а плюсовой выход через первый диод 8 к входу стабилизатора напряжения 11, выход которого подключен к плюсовой шине питания прибора, вход запуска 12 через второй диод 9 и резистор 10 подключен к входу стабилизатора напряжения 11.The device for detonating pyromedicines contains a
Прибор для подрыва пиросредств (фиг. 1) работает следующим образом.The device for detonating pyromedicines (Fig. 1) works as follows.
Включение питания осуществляется кратковременной подачей напряжения на вход запуска 12, поступающее через диод 9 и резистор 10 на вход стабилизатора напряжения 11, на выходе которого появляется напряжение питания прибора. При этом встроенная система контроля функционирования 6 проводит контроль ПЗУ И ОЗУ микроконтроллера 1 с подсчетом контрольной суммы, а также проверку других узлов микроконтроллера 1. На выходе встроенной системы контроля функционирования 6 удерживается сигнал, запрещающий работу управляемого генератора импульсов 7, напряжение на выходе преобразователя 3 отсутствует и диод 8 закрыт. При отрицательном результате контроля встроенная система контроля функционирования 6 сохраняет запрещающий сигнал на входе управляемого генератора импульсов 7. На его выходах импульсы не формируются, и преобразователь напряжения 3 не запускается. На выходе преобразователя 3 напряжение отсутствует и после снятия напряжения с входа запуска 12 прибор обесточивается.The power is turned on by briefly supplying voltage to the input of the start-
При положительном результате контроля встроенная система контроля функционирования 6 снимает запрещающий сигнал с входа управляемого генератора импульсов 7. На его выходах формируются противофазные импульсы, тактирующие преобразователь напряжения 3. На выходе преобразователя напряжения 3 появляется напряжение, поступающее через диод 8 на вход стабилизатора напряжения 11. После этого подача напряжения на вход запуска 12 может быть прекращена. Прибор останется запитанным от преобразователя напряжения 3.If the control result is positive, the built-in functioning
После подачи команды начала отсчета начинают формироваться команды на подрыв электровзрывных сетей 5-1…5-N в моменты времени, определяемые программой микроконтроллера. С упреждением на интервал времени, превышающий время срабатывания электромагнитного реле и дребезга его контактов, микроконтроллер 1 формирует сигнал на срабатывание электромагнитного реле 13-i (где i=1, 2, …, n). По истечении упреждающего интервала в заданный момент времени формируется сигнал на подрыв электровзрывной сети 5-i (где i=1, 2, …n), проходящий на соответствующий электронный ключ 4-i. Одновременно встроенная система контроля функционирования 6 осуществляет контроль работы микроконтроллера 1 и в случае его неправильного функционирования формирует сигнал ошибки, отключающий управляемый генератор импульсов 7. При этом пропадают импульсы, тактирующие преобразователь напряжения 3, и на его выходе пропадает напряжение питания прибора. Прибор обесточивается.After the command is started, the teams begin to form teams to undermine the 5-1 ... 5-N electric blasting networks at time points determined by the microcontroller program. With a lead time that exceeds the response time of the electromagnetic relay and the bounce of its contacts, the
Стабилизатор напряжения 11 содержит схему защиты от превышения тока нагрузки выше допустимого значения. Отказ элементов или возникновение короткого замыкания в схеме прибора, приводящие к превышению током, потребляемым прибором, допустимого значения, приводят к срабатыванию защиты стабилизатора напряжения 11. При этом прибор обесточивается, на выходах управляемого генератора импульсов 7 перестают формироваться импульсы, преобразователь напряжения 3 останавливается, потребление тока от источника энергии прекращается. Таким образом осуществляется дополнительная защита прибора от неправильного функционирования при отказах, не входящих в сферу внимания встроенной системы контроля функционирования 6. Безопасность прибора повышается также тем, что при отсутствии напряжения питания обмотки электромагнитных реле 13-1…13-N обесточены, и контакты указанных реле находятся в разомкнутом состоянии, что исключает выдачу ложных команд на подрыв электровзрывных сетей 5-1…5-N.The
Проведено макетирование прибора для подрыва пиросредств с использованием микросхемы БМК 5517БЦ2У в качестве микроконтроллера. Остальная часть устройства реализована на базе реле РЭК81, полевых транзисторов 2П7231А9, биполярных транзисторов КТ3117А и КТ816А и диодов КД212. Преобразователь напряжения построен по двухтактной схеме с импульсным трансформатором. Встроенная система контроля функционирования реализована с использованием программных и аппаратных средств микроконтроллера. В частности, контроль функционирования осуществляется путем сравнения временных уставок, измеренных программой, с показаниями таймера. При совпадении формируется соответствующая команда, при несовпадении - сигнал ошибки. Испытания макета подтвердили работоспособность заявляемого устройства и его практическую ценность.A prototype of a device for detonating a firearm was conducted using the BMK 5517BTS2U microcircuit as a microcontroller. The rest of the device is based on the relay REK81, field-effect transistors 2P7231A9, bipolar transistors KT3117A and KT816A and diodes KD212. The voltage converter is built in a push-pull circuit with a pulse transformer. An integrated functioning control system is implemented using microcontroller software and hardware. In particular, the monitoring of operation is carried out by comparing the time settings measured by the program with the timer. If they match, the corresponding command is generated, if they do not match, an error signal is generated. Tests of the layout confirmed the operability of the claimed device and its practical value.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154430A RU2610610C1 (en) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Device for blasting pyrotechnic |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015154430A RU2610610C1 (en) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Device for blasting pyrotechnic |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2610610C1 true RU2610610C1 (en) | 2017-02-14 |
Family
ID=58458677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015154430A RU2610610C1 (en) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Device for blasting pyrotechnic |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2610610C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187771U1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-03-19 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") | Device for sparkless switching of subversive pulses for a capacitor blasting device |
RU2715277C1 (en) * | 2019-05-22 | 2020-02-26 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Digital control system for pyrotechnics |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4646640A (en) * | 1983-12-22 | 1987-03-03 | Dynamit Nobel Aktiengesellschaft | Process and apparatus for chronologically staggered initiation of electronic explosive detonating devices |
FR2695719A1 (en) * | 1992-09-17 | 1994-03-18 | Davey Bickford | Method for controlling detonators of the type with integrated electronic delay ignition module, coded firing control assembly and coded ignition module for its implementation. |
RU2202766C2 (en) * | 2001-03-12 | 2003-04-20 | Северо-Кавказский государственный технологический университет | Supply-line device for blasting |
RU47508U1 (en) * | 2005-02-14 | 2005-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики" имени академика Н.А. Семихатова | DISTRIBUTED DIRECTORATE MANAGEMENT SYSTEM |
RU2333459C1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-09-10 | Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Network explosion instrument |
RU2434199C1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-11-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Pyro device blasting instrument |
-
2015
- 2015-12-17 RU RU2015154430A patent/RU2610610C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4646640A (en) * | 1983-12-22 | 1987-03-03 | Dynamit Nobel Aktiengesellschaft | Process and apparatus for chronologically staggered initiation of electronic explosive detonating devices |
FR2695719A1 (en) * | 1992-09-17 | 1994-03-18 | Davey Bickford | Method for controlling detonators of the type with integrated electronic delay ignition module, coded firing control assembly and coded ignition module for its implementation. |
RU2202766C2 (en) * | 2001-03-12 | 2003-04-20 | Северо-Кавказский государственный технологический университет | Supply-line device for blasting |
RU47508U1 (en) * | 2005-02-14 | 2005-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное объединение автоматики" имени академика Н.А. Семихатова | DISTRIBUTED DIRECTORATE MANAGEMENT SYSTEM |
RU2333459C1 (en) * | 2006-11-07 | 2008-09-10 | Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования | Network explosion instrument |
RU2434199C1 (en) * | 2010-05-04 | 2011-11-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Pyro device blasting instrument |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU187771U1 (en) * | 2018-12-29 | 2019-03-19 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") | Device for sparkless switching of subversive pulses for a capacitor blasting device |
RU2715277C1 (en) * | 2019-05-22 | 2020-02-26 | Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" | Digital control system for pyrotechnics |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2610610C1 (en) | Device for blasting pyrotechnic | |
US11670474B2 (en) | Monitoring and triggering of electrical fuses | |
EP3500818A1 (en) | Electronic detonator-exploder system | |
KR20120066595A (en) | Capacitance check and voltage monitoring circuit for use with a circuit protection device | |
US10756641B2 (en) | Switch mode power supply and method for operating the switch mode power supply | |
US9419432B2 (en) | Device for protecting against overvoltage for automaton power supply | |
RU2660678C1 (en) | Power supply circuit of electric propulsion system | |
JP6105643B2 (en) | Earth leakage breaker | |
RU2479905C1 (en) | Intrinsically safe source of power supply | |
RU2581175C1 (en) | Device for initiating of unified pyrotechnic device | |
RU2606265C1 (en) | Device blasting pyrotechnic device | |
RU2697913C1 (en) | Battery-operated relay check device | |
RU2493603C1 (en) | Device for control and demolition of ignition cylinders | |
RU2558875C1 (en) | Control system of pyrotechnic devices | |
RU162321U1 (en) | RELAY PROTECTION TERMINALS SYSTEM | |
KR101931844B1 (en) | Improved squib control circuit | |
RU2572854C1 (en) | Timing relay for pyrotechnics explosion | |
RU194579U1 (en) | REMOTE PROTECTION LOCKING DEVICE IN LOADING OPERATION MODES OF POWER SYSTEMS | |
RU2750135C1 (en) | Device for generating signal to start booster engine in aircraft control systems | |
JP2016149884A (en) | Dc power supply device | |
RU2785561C1 (en) | Method for preventive control of autonomous electric power system | |
RU2284056C2 (en) | Device for monitoring and explosion of explosive charge filament | |
US10670381B1 (en) | Electronic thermally-initiated venting system (ETIVS) for rocket motors | |
CA3111817C (en) | Ignition overcurrent protection device, starting power equipment and ignition overcurrent protection method | |
RU209262U1 (en) | Supply voltage switch |