WO2010012214A1

WO2010012214A1 - 起爆装置及其主控流程

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Publication number: WO2010012214A1
Application number: PCT/CN2009/072926
Authority: WO
Inventors: 颜景龙; 张宪玉; 刘星; 李风国; 赖华平
Original assignee: 北京铱钵隆芯科技有限责任公司
Priority date: 2008-07-28
Filing date: 2009-07-27
Publication date: 2010-02-04
Also published as: AU2009276160A8; AU2009276160A1; CN101324413B; AU2009276160B2; CN101324413A

Description

说明书起爆装置及其主控流程

技术领域

[1] 本发明涉及火工品起爆控制技术领域，尤其涉及一种可与电子雷管配套使用、能实现与电子雷管双向通信、起爆电子雷管等基本功能的起爆装置及其主控流程。

背景技术

[2] 现有的电雷管起爆器一般釆用串联或串并联结合的电雷管网路。串联上千发电雷管吋，为保证网络中所有电雷管均能同吋起爆，电雷管起爆器应能瞬间产生一到几个安培的电流，该电流一定要大于每发电雷管的串联准爆电流，否则会产生拒爆、半爆等现象。单发电雷管的电阻一般在一到几个欧姆左右，因此需要上述电雷管起爆器具有升压电路，并能提供千伏量级的输出电压。因此，上述电雷管起爆器在使用吋具有一定的危险性。

[3] 若上千发电雷管并联起爆，则上述电雷管起爆器需要的输出电压比较低，但其瞬间输出电流在大型网络中将非常巨大，一般的电雷管起爆器难以达到相应需求的千安培量级的输出能力。另外，并联网络也不易检测网络状态，容易出现丢炮的情况。因此，一般釆用串并结合的方式构建雷管起爆网路，但即使如此，亦存在上述诸多危险性。

[4] 由于电雷管及其起爆器的上述缺陷，电子雷管应运而生。自上世纪八十年代起

，电子雷管概念一提出，世界上多个国家便在电子雷管及其起爆装置领域展开了竞争。电子雷管，通过逻辑控制和双向通信实现对起爆过程的控制，防止非法起爆。电子雷管必须通过专用的起爆装置才能将其起爆，因此，在电子雷管研制的同吋，本发明提供了与专利 ZL03156912.9、和专利文件 200820111269.7或者 200820111270.X中所述电子雷管配套使用的电子雷管起爆装置及其主控流程对发明的公开

发明内容 [5] 本发明的目的在于解决上述现有技术的缺陷，提供一种可与电子雷管配套使用的起爆装置，实现了与电子雷管双向通信、起爆电子雷管等基本功能。

[6] 本发明的技术目的是通过下述技术方案实现的：

[7] 一种电子雷管起爆装置，包括控制模块、人机交互模块、电源管理模块、信号调制发送模块、信号解调接收模块、信号总线、和电源。控制模块连接到除电源和信号总线外的上述其余模块，分别同这些模块进行信号联系。电源连接到电源管理模块和人机交互模块。电源管理模块的工作电压输出端连接到人机交互模块、控制模块、信号调制发送模块、和信号解调接收模块，并向上述各模块供电；电源管理模块的控制端连接到控制模块，与控制模块进行双向通讯；电源管理模块的一对通信电压釆样端分别与信号总线连接；信号调制发送模块和信号解调接收模块串联在电源管理模块的通信电压输出端与信号总线的一根之间。人机交互模块连接到信号调制发送模块的再一端，电源通过人机交互模块向信号调制发送模块供电。信号总线的另一根连接到信号调制发送模块其余的一端。

[8] 上述技术方案构建了本发明电子雷管起爆装置的基本框架，实现了起爆装置对起爆能量的控制、对起爆过程的管理和控制、以及与电子雷管的双向通信等起爆电子雷管所需的基本功能。

[9] 对上述技术方案中的诸模块逐一详述：

[10] 其一，电源管理模块包括模 /数转换器、数 /模转换器和电压转换模块。电压转换模块一端与电源连接；一端通向电源管理模块外部，构成电源管理模块的通信电压输出端；电压转换模块还有一端连接到数 /模转换器；电压转换模块其余一端在电源管理模块内部同吋分别连接到模 /数转换器和数 /模转换器，该端还在电源管理模块外部同吋连接到信号解调接收模块、人机交互模块、信号调制发送模块和控制模块，构成电源管理模块的工作电压输出端。模 /数转换器一端连接电压转换模块，由电压转换模块供电；一端连接控制模块；其余两端分别连接到信号总线的两根，构成电源管理模块的通信电压釆样端。数 /模转换器一端连接电压转换模块，由电压转换模块供电；一端连接到电压转换模块的另一端，向电压转换模块发送通信电压调节信号；数 /模转换器其余一端连接控制模块 [11] 电源管理模块的这种实施方案，实现了对其输出的通信电压值的预设与监控。将通信电压的电压值控制得低于电子雷管的安全电压值，亦即低于起爆电子雷管所需的最低电压值，就可保证在起爆前的准备阶段，上述起爆装置内部不具备足够起爆电子雷管的电压，从而保障了起爆前操作电子雷管的安全性。该通信电压与起爆电子雷管所需电压相比要低得多，从而更进一步保证了起爆装置与电子雷管通信过程的安全。

[12] 其二，信号调制发送模块包括信号调制模块和升压模块。升压模块一端连接人机交互模块，由电源通过人机交互模块向升压模块供电；升压模块的另一端连接到信号调制模块。信号调制模块的端口一连接到电源管理模块的工作电压输出端；端口二连接升压模块；端口三连接控制模块，接收控制模块发送的控制信号；信号调制模块的端口四通向信号总线的一根。信号调制模块的端口五连接到电源管理模块的通信电压输出端，端口六连接到信号解调接收模块；或者，信号调制模块的端口五连接到信号解调接收模块，端口六通向信号总线的另一根。

[13] 信号调制发送模块中的升压模块用于产生向电子雷管中的储能装置充电所需的起爆电压，信号调制模块用于完成对起爆装置向信号总线上输出的电压的切换，亦即，在通信电压和起爆电压之间的转换，使得信号总线上的电压分别满足通信吋、和向电子雷管充电吋所需电压的要求。这样就实现了起爆装置对电子雷管所需能量的管理和控制：一方面，在通信阶段，将信号总线上的电压控制为上述通信电压，保证了与电子雷管通信过程的安全性；另一方面，在起爆阶段，将信号总线上的电压切换到通过上述升压模块输出的高电压，即上述起爆电压，从而保证电子雷管获得足够可靠起爆的能量。信号调制模块还完成本起爆装置向电子雷管发送数据吋数据的调制，从而实现了起爆装置与电子雷管之间的直流载波通信。

[14] 其三，信号解调接收模块包括信号取样模块、和信号调理电路。信号调理电路的一端连接电源管理模块的工作电压输出端；信号调理电路的另一端连接到控制模块，向控制模块发送数据；其余的一端连接信号取样模块的端口七。信号取样模块的端口八连接信号调制发送模块中的信号调制模块，端口九通向信号总线；或者，信号取样模块的端口八连接电源管理模块的通信电压输出端，端口九连接信号调制发送模块中的信号调制模块。

[15] 上述信号取样模块可取为一电阻，该电阻的两端分别连接到信号调制发送模块和信号总线的一根之间；或者，该电阻两端分别连接到信号调制发送模块和电源管理模块的通信电压输出端之间。电阻的两端还分别连接到信号调理电路。釆用电阻构成取样模块的实施方案简单易行。并且，电阻为一无源器件，不会在取样吋产生附加噪声。当信号总线上有电流吋，电阻两端会形成一定的压降。随总线上电流的变化，其压降线性变化，从而输入到信号调理电路的压降的变化即表示了信号总线上电流的变化，进而表达了电子雷管方向传来的信息。

[16] 上述信号取样模块还可取为一电磁耦合器，其初级线圏两端分别连接到信号调制发送模块和信号总线的一根之间；或者，该电磁耦合器的初级线圏两端分别连接到信号调制发送模块和电源管理模块的通信电压输出端之间。电磁耦合器的次级线圏连接到信号调理电路。电磁耦合器，本质上为在信号总线上接入的电感，其提取的为总线上信息的变化。电感为一储能器件，因此，当总线上的电流信号变化吋，会在电磁耦合器两端产生一定压降，而当总线电流稳定吋，电感阻抗为零，不会像电阻构成的取样模块那样存在静态压降，因此不会产生基线的漂移。

[17] 上述信号调理电路可包含滤波电路、放大电路、和比较器。滤波电路的一端连接信号取样模块，接收信号取样模块发送来的数据；滤波电路的另一端连接到放大电路。放大电路一端连接滤波电路，另一端连接电源管理模块的工作电压输出端，放大电路的其余端连接到比较器。比较器一端连接到控制模块，另一端连接电源管理模块的工作电压输出端，比较器的其余端连接放大电路。上述信号调理电路中滤波电路和放大电路的接入顺序可以互换，且二者等效。上述比较器优选为滞回比较器。上述信号调理电路完成了模拟信号向数字信号的转换，且转换的相应特性较好，是一种简单易实现的模 /数信号转换方式。另外，滞回比较器具有较好的抗噪声干扰的能力。

[18] 其四，人机交互模块包含设定及显示装置、授权装置、锁定装置、和防误操作开关。其中，设定及显示装置的一端连接电源管理模块的工作电压输出端，由电源管理模块供电，另一端连接控制模块。授权装置的一端连接电源管理模块的工作电压输出端，由电源管理模块供电，另一端连接控制模块。锁定装置一端连接电源，另一端连接到升压模块，电源通过锁定装置向升压模块供电。防误操作开关的一端连接电源管理模块的工作电压输出端，由电源管理模块供电，另一端连接控制模块。

[19] 或者，人机交互模块可仅包含设定及显示装置，设定及显示装置进一步包含输入模块和显示模块。输入模块的一端与显示模块的一端连接，并共同连接电源管理模块的工作电压输出端，由电源管理模块供电。输入模块的另一端连接到控制模块，向控制模块发送数据。显示模块的另一端连接控制模块，接收控制模块发送来的数据。

[20] 或者，人机交互模块可包含授权装置和设定及显示装置。授权装置的一端与设定及显示装置的一端连接，并共同连接到电源管理模块的工作电压输出端，由电源管理模块供电。授权装置的另一端连接控制模块。设定及显示装置的另一端连接控制模块。

[21] 或者，人机交互模块可包含锁定装置和设定及显示装置。锁定装置一端连接电源，另一端连接到升压模块，电源通过锁定装置向升压模块供电。设定及显示装置的一端连接电源管理模块的工作电压输出端，由电源管理模块供电，设定及显示装置的另一端连接控制模块。

[22] 或者，人机交互模块可包含防误操作开关和设定及显示装置。防误操作开关的一端与设定及显示装置的一端连接，并共同连接到电源管理模块的工作电压输出端，由电源管理模块供电。防误操作开关的另一端连接控制模块。设定及显示装置的另一端连接控制模块。

[23] 在上述人机交互模块的诸实施方式中，设定及显示装置为人机交互模块实现其基本功能必不可少的组成部分。授权装置的引入能有效避免起爆装置的非法使用，从根本上杜绝电子雷管的非法使用。锁定装置的引入能进一步避免电子雷管的非法起爆，亦即，在使用起爆装置吋，即使用户获得了上述授权信息，进入正常使用状态，但若没有能使得锁定装置开启的装置配套使用，仍然无法起爆电子雷管。通过控制升压模块是否通电，达到对电子雷管内储能装置的储能过程的控制，从而能进一步避免电子雷管的非法使用。防误操作开关的引入能避免因对起爆装置的误操作而导致的电子雷管的意外起爆，从而进一步提高本发明的起爆装置在使用过程的安全性。

[24] 上述授权装置优选为逻辑加密芯片或加密系统。上述锁定装置优选包含机械锁头及与之相配的钥匙。上述防误操作开关优选为二个按钮式非自锁开关。

[25] 本发明还提供了不包含授权装置的起爆装置的主控流程，包含以下步骤： [26] 第一步，开启起爆装置。

[27] 第二步，起爆装置进行初始化，包括初始化控制模块和初始化人机交互模块。

[28] 第三步，启动通信电压管理进程，控制模块对电源管理模块开始管理。

[29] 第四步，控制模块对人机交互模块的输出进行检测，并进行系统调度：若检测到需执行数据发送任务的信号，则继续执行第五步；若检测到需执行爆破网路充电任务的信号，则继续执行第十步；若检测到需执行起爆任务的信号，则继续执行第十二步；若检测到需关闭起爆装置的信号，则继续执行第十五步；否则，控制模块继续检测人机交互模块的输出。

[30] 第五步，控制模块控制信号调制模块将信号总线上的总线电压切换到通信电压

[31] 第六步，启动信号发送进程，控制模块通过信号总线向电子雷管发送数据。

[32] 第七步，信号发送进程结束后，控制模块依据所发送数据中的指令的类型判断是否执行数据接收任务：若指令为单个指令，则执行数据接收任务，继续进行第八步；若指令为全局指令，则不执行上述数据接收任务，返回上述第四步。

[33] 第八步，启动信号接收进程，控制模块通过信号总线接收电子雷管方向传来的数据。

[34] 第九步，信号接收进程结束后，控制模块控制信号调制模块将信号总线上的总线电压切换回执行第五步之前信号总线上的总线电压。然后返回第四步。

[35] 第十步，启动充电进程，通过信号总线向电子雷管中的储能装置充电。

[36] 第十一步，充电进程结束后，返回第四步。

[37] 第十二步，控制模块检测充电进程是否充电完毕：若充电完毕，则继续进行第十三步；若充电未完毕，则返回第四步。

[38] 第十三步，启动起爆进程，控制模块通过信号总线向电子雷管发送控制电子雷管起爆的起爆指令。

[39] 第十四步，起爆进程结束后，返回第四步。

[40] 第十五步，关闭起爆装置，结束起爆装置的主控流程。

[41] 本发明还提供了一种包含授权装置的起爆装置的主控流程，包含以下步骤： [42] 步骤一，开启起爆装置。

[43] 步骤二，起爆装置进行初始化，包括初始化控制模块和初始化人机交互模块。

[44] 步骤三，控制模块读取授权装置中的授权信息。其中，授权信息可包含用户名和密码。

[45] 步骤四，控制模块通过人机交互模块中的设定及显示装置提示用户输入授权信息。

[46] 步骤五，控制模块对从授权装置中读取到的授权信息和经由设定及显示装置输入的授权信息进行比对：若比对结果相符，则继续进行步骤六；若比对结果不相符，则返回步骤四。

[47] 步骤六，启动通信电压管理进程，控制模块对电源管理模块开始管理。

[48] 步骤七，控制模块对人机交互模块的输出进行检测，并进行系统调度：若检测到需执行数据发送任务的信号，则继续执行步骤八；若检测到需执行爆破网路充电任务的信号，则继续执行步骤十三；若检测到需执行起爆任务的信号，则继续执行步骤十五；若检测到需关闭起爆装置的信号，则继续执行步骤十八；否则，控制模块继续检测人机交互模块的输出。

[49] 步骤八，控制模块控制信号调制模块将信号总线上的总线电压切换到通信电压

[50] 步骤九，启动信号发送进程，控制模块通过信号总线向电子雷管发送数据。

[51] 步骤十，信号发送进程结束后，控制模块依据所发送数据中的指令的类型判断是否执行数据接收任务：若指令为单个指令，则执行数据接收任务，继续进行步骤十一；若指令为全局指令，则不执行数据接收任务，返回步骤七。

[52] 步骤十一，启动信号接收进程，控制模块通过信号总线接收电子雷管方向传来的数据。

[53] 步骤十二，信号接收进程结束后，控制模块控制信号调制模块将信号总线上的总线电压切换回执行步骤八之前的总线电压；然后返回步骤七。

[54] 步骤十三，启动充电进程，通过信号总线向电子雷管中的储能装置充电。

[55] 步骤十四，充电进程结束后，返回步骤七。

[56] 步骤十五，控制模块检测充电进程是否充电完毕：若充电完毕，则继续进行步骤十六；若充电未完毕，则返回步骤七。

[57] 步骤十六，启动起爆进程，控制模块通过信号总线向电子雷管发送控制电子雷管起爆的起爆指令。

[58] 步骤十七，起爆进程结束后，返回步骤七。

[59] 步骤十八，关闭起爆装置，结束起爆装置的主控流程。

[60] 其中，上述第三步和步骤六中的通信电压管理进程是按照以下步骤进行的： [61] 步骤 Al，对本通信电压管理进程进行初始化，即控制模块将其内置程序中如下变量的初值存入其缓存中待用，该缓存也就收到电压赋值变量 DATA的初始值 D

ATA_Q、通信电压预设值的数据表达值 V_Q、和预设通信电压调整周期 T。

[62] 步骤 Α2，执行通信电压调节流程。

[63] 步骤 A3，通信电压调节流程结束后，检测是否接收到通信电压管理进程结束信号：若接收到该信号，则结束本通信电压管理进程；若未接收到，则继续进行步骤 Α4。

[64] 步骤 Α4，检测本通信电压管理进程运行的吋间是否到达预设通信电压调整周期

Τ: 若到达 Τ，则返回步骤 Α2; 若未到达 Τ，则继续检测。

[65] 上述电压赋值变量 DATA的初始值 DATA。，取定为使得数 /模转换器输出其最大电压值或者最小电压值的电压赋值变量 DATA的值。这样就能保证电源管理模块的通信电压输出端输出的初始电压最低，从而可靠地保证了起爆装置与电子雷管通信过程的安全。

[66] 上述步骤 A2中的通信电压调节流程是按照以下步骤进行的：

[67] 步骤 Bl，读取模 /数转换器釆样到的、两根信号总线上电压值的数据表达值，分别记为 ν^πν₂。步骤 B2，计算 ¼与¼的差值的绝对值，记为 V，即 V'=I¼-V₂I。

步骤 B3，计算 V。与 V'之间的差值 AV，即 AV=V_Q-V'。

步骤 B4，以差值 AV为输入参数，计算通信电压的调节值 f(AV)。

步骤 B5，把电压赋值变量 DATA和通信电压的调节值 f(AV)相加，得出电压赋值变量的经调节后的值 DATA，即 DATA=DATA+f(AV)。

步骤 B6，将经调节后的值 DATA发送给数 /模转换器。

步骤 B7，结束通信电压调节流程。

其中，上述第六步和步骤九中的信号发送进程是按照以下步骤进行的：步骤 Cl，将数据包中待发送数据的位数记为 N。

步骤 C2，从数据包中读取一位待发送数据，将该待发送数据作为数据包发送数据的起点。

步骤 C3，经检测，若当前待发送数据为 1，则信号调制发送模块发送表达数据 1 的调制信号；经检测，若当前待发送数据为 0，则信号调制发送模块发送表达数据 0的调制信号。

步骤 C4, 将数据包中待发送数据的位数 N减 1，作为新的待发送数据的位数，即' N=N-1。

步骤 C5，检测数据包中待发送数据的位数 N是否为零：若数据包中待发送数据的位数 N为零，则结束本信号发送进程；若不为零，则按照预定的选择下一位待发送数据的规则，选择并读取数据包中下一位待发送数据，然后返回步骤 C3。其中，第八步和步骤十一中的信号接收进程是按照以下步骤进行的：步骤 D1，从控制模块中调用预设的信号接收超吋吋间值 T'。

步骤 D2，检测控制模块接收来自电子雷管方向传来的数据的吋间，是否到达信号接收超吋吋间值 Τ' : 若到达，则结束本信号接收进程；若未到达，则继续进行步骤 D3。

步骤 D3，检测控制模块是否接收到信号调理电路发送来的串行信号：若接收到串行信号，则对串行信号进行釆样，并获取电子雷管的信息，然后返回步骤 D2 ；若未接收到串行信号，则直接返回步骤 D2。 [85] 首先，控制模块控制信号调制模块将信号总线上的电压切换到向电子雷管中的储能装置充电所需的起爆电压。

[86] 然后，控制模块检测是否充电完毕：若充电完毕，则结束充电进程；若充电未完毕，则继续充电。

[87] 其中，第十三步和步骤十六中的起爆进程是按照以下步骤进行的：

[88] 首先，控制模块检测人机交互模块中的防误操作开关是否闭合并持续预设值秒数：若防误操作开关闭合并持续预设值秒数，则控制模块控制信号调制模块将信号总线上的总线电压切换到通信电压；若防误操作开关未闭合、或未持续预设值秒数，则结束本起爆进程。

[89] 然后，启动信号发送进程，通过信号总线向电子雷管发送起爆指令。

[90] 最后，控制模块控制信号调制模块将信号总线上的总线电压切换到起爆电压；结束本起爆进程。

附图说明

[91] 图 1-1为本发明起爆装置的一种总体框图；

[92] 图 1-2为本发明起爆装置的另一种总体框图；

[93] 图 2为本发明中电源管理模块的组成示意图；

[94] 图 3-1为本发明中通信电压输出端连接到信号调制发送模块吋信号调制发送模块的组成示意图；

[95] 图 3-2为本发明中通信电压输出端连接到信号解调接收模块吋信号调制发送模块的组成示意图；

[96] 图 4为本发明中信号解调接收模块的组成示意图；

[97] 图 5为本发明中信号取样模块釆用电阻的实施方式的示意图；

[98] 图 6为本发明中信号取样模块釆用电磁耦合器的实施方式的示意图；

[99] 图 7为本发明中信号调理电路的实施方式的示意图；

[100] 图 8-1为本发明中人机交互模块的一种实施方式的示意图；

[101] 图 8-2为本发明中人机交互模块由设定及显示装置构成的实施方式的示意图； [102] 图 8-3为本发明中人机交互模块包含授权装置的实施方式的示意图；

[103] 图 8-4为本发明中人机交互模块包含锁定装置的实施方式的示意图； [104] 图 8-5为本发明中人机交互模块包含防误操作开关的实施方式的示意图；

[105] 图 9-1为本发明起爆装置的一种主控流程；

[106] 图 9-2为本发明含授权装置的起爆装置的一种主控流程；

[107] 图 10为本发明中通信电压管理进程的流程图；

[108] 图 11为本发明通信电压调节流程的流程图；

[109] 图 12为本发明中信号发送进程的流程图；

[110] 图 13为本发明中信号接收进程的流程图；

[111] 图 14为本发明中充电进程的流程图；

[112] 图 15为本发明中起爆进程的流程图。

具体实施方式

[113] 下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。

[114] 如图 1-1和图 1-2所示，一种与专利 ZL03156912.9、和专利文件 200820111269.7 或者 200820111270.X中的电子雷管配套使用的电子雷管起爆装置，包括控制模块 101、人机交互模块 102、电源管理模块 104、信号调制发送模块 103、信号解调接收模块 105、信号总线 106、和电源 107。详细连接关系描述如下：

[115] 1 . 控制模块 101连接到除电源 107和信号总线 106外的上述其余模块，分别同该其余模块进行信号联系。控制模块 101根据从这些模块接收到的信息，协调和控制它们的工作状态。电源 107连接到电源管理模块 104，为起爆装置提供工作能源，并通过信号总线 106向电子雷管输出其所需的工作能源。电源 107还连接到人机交互模块 102，通过人机交互模块 102的控制向信号调制发送模块 103供电，进而提供爆破网路起爆电子雷管所需的起爆电压。信号总线 106细化为两根无区分的导线，用以连接起爆装置与电子雷管，实现起爆装置向电子雷管的供电和与电子雷管之间的通信。

[116] 2. 电源管理模块 104用于产生起爆装置自身正常工作所需的工作电源电压、以及同电子雷管通信吋所需的通信电压。电源管理模块 104的工作电压输出端 802 连接到人机交互模块 102、控制模块 101、信号调制发送模块 103、和信号解调接收模块 1₀₅，向上述各模块供电。信号调制发送模块 103和信号解调接收模块 105 串联在电源管理模块 104的通信电压输出端 801与信号总线 106中的一根之间。电源管理模块 104的一对通信电压釆样端 804分别连接到两根信号总线 106，电源管理模块 104对两根信号总线 106上的电压进行釆样，并依据釆样结果，在控制模块 101的控制下调节通信电压输出端 801输出的电压。电源管理模块 104的控制端 803连接到控制模块 101，与控制模块 101进行双向通讯，即电源管理模块 104向控制模块 101提供对信号总线 106上的电压进行釆样的结果，并接收控制模块 101 的控制信息完成对通信电压输出端 801输出的通信电压的调节。

[117] 3. 人机交互模块 102连接到信号调制发送模块 103的再一端，电源 107通过人机交互模块 102向信号调制发送模块 103供电。信号总线 106的另一根连接到信号调制发送模块 103其余的一端。

[118] 在图 1-1和图 1-2所示实施方式中，图 1-1对应电源管理模块 104的通信电压输出端 801直接连接到信号调制发送模块 103的情况，图 1-2对应电源管理模块 104的通信电压输出端 801直接连接到信号解调接收模块 105的情况。这两种连接方式对应信号调制发送模块和信号解调接收模块的内部构成的不同具体实施方式，总框图中的这两种连接方式均能实现本起爆装置与电子雷管之间的双向通信。

[119] 如图 2，电源管理模块 104包括模 /数转换器 111、数 /模转换器 112和电压转换模块 113。具体连接关系描述如下：

[120] 1 . 电压转换模块 113的一端与电源 107连接，接收电源 107提供的工作能源。电压转换模块 113的另一端作为电源管理模块 104的通信电压输出端 801，通向电源管理模块 104外部。电压转换模块 113还有一端连接到数 /模转换器 112，用于接收数 /模转换器 112输出的信号，从而调节通信电压输出端 801的电压输出。电压转换模块 113的其余一端分别与模 /数转换器 111和数 /模转换器 112连接，向模 /数转换器 111和数 /模转换器 112提供工作所需的电源，该电源包括模 /数转换器 111和数 /模转换器 112实现转换功能所需的参考基准电源；同吋，电压转换模块 113的该端，作为电源管理模块 104的工作电压输出端 802，还与电源管理模块 104外部的信号解调接收模块 105、人机交互模块 102、信号调制发送模块 103和控制模块 101相连接，向上述诸模块提供其工作所需电源。这些模块可能需要一个或多个不同电压值的工作电源，如 DSP、 FPGA和 /或 ARM等构成的控制模块 101，需要内核工作电压和输入 /输出接口电压等。 [121] 2. 模 /数转换器 111的一端连接到工作电压输出端 802，另一端连接控制模块 10 1，其余两端作为电源管理模块 104的一对通信电压釆样端 804，分别连接到两根信号总线 106。模 /数转换器 111用于在控制模块 101的控制下，将两根信号总线 10 6上的模拟电压信号，转换为控制模块 101可以识别的数字电压信号，提供给控制模块 101进行处理。

[122] 3. 数 /模转换器 112的一端连接到工作电压输出端 802，另一端与电压转换模块 113相连接，向电压转换模块 113发送通信电压调节信号，数 /模转换器 112的其余一端连接控制模块 101。数 /模转换器 112用于接收控制模块 101对信号总线 106上电压信号釆样信息的处理结果，该处理结果被数 /模转换器 112转换为一模拟电压信号，即上述通信电压调节信号，提供给电压转换模块 113对通信电压输出进行调节。

[123] 上述电源管理模块 104的通信电压输出端 801可连接到电源管理模块 104外部的信号调制发送模块 103或者信号解调接收模块 105。其中，图 2所示实施方式为连接到信号调制发送模块 103的情况，与图 1-1中的总体框图相对应。

[124] 如图 3-1和图 3-2，信号调制发送模块 103包括信号调制模块 131和升压模块 132。

升压模块 132—端连接人机交互模块 102，由电源 107通过人机交互模块 102向升压模块 132供电，产生起爆电子雷管所需电压，即起爆电压。升压模块 132的另一端连接到信号调制模块 131，供信号调制模块 131在控制模块 101的控制下，在需要向电子雷管中的储能装置充电吋，将信号总线 106上的电压切换为升压模块 132输出的起爆电压。信号调制模块 131的端口 1连接电源管理模块 104的工作电压输出端 802，端口 2连接升压模块 132，端口 3连接控制模块 101，接收控制模块 101发送的控制信号。信号调制模块 131的端口 4通向信号总线 106中的一根。信号调制模块 131还余下端口 ₅和端口 ₆，在图 3-1所示实施方式中，信号调制模块 13 1的端口 5连接到电源管理模块 104的通信电压输出端 801，端口 6连接到信号解调接收模块 105，与图 1-1中的总体框图相对应。除此之外，也可将信号调制模块 13 1的端口 5连接到信号解调接收模块 105，端口 6通向信号总线 106中的另一根，如图 3-2所示，与图 1-2中的总体框图相对应。信号调制模块 131用于根据控制模块 1 01的控制信号，实现对输出到信号总线 106上的电压的切换， gP，在需起爆电子雷管吋，信号总线 106上为升压模块 132输出的起爆电压，而在需与电子雷管进行通信吋，信号总线 106上为电源管理模块 104输出的通信电压。

[125] 如图 4，信号解调接收模块 105包括信号取样模块 152和信号调理电路 153。信号调理电路 153的一端连接电源管理模块 104的工作电压输出端 802，另一端连接到控制模块 101，向控制模块 101发送数据，其余的一端连接信号取样模块 152的端口 7。信号取样模块 152还余下端口 8和端口 9: 在图 4所示实施方式中，信号取样模块 152的端口 8连接信号调制发送模块 103，端口 9通向信号总线 106，与图 1-1中的总体框图相对应。除此之外，也可将信号取样模块 152的端口 8连接电源管理模块 104的通信电压输出端 ₈₀1，端口 9连接信号调制发送模块 103中的信号调制模块 131，与图 1-2中的总体框图相对应。上述信号取样模块 152用于提取电子雷管爆破网路加载在信号总线 106上的数字信息，从而得到电子雷管方向传来的信号；信号调理电路 153用于对信号取样模块 152输出的模拟信号进行处理，将其转换为控制模块 101可以识别的数字信号。

[126] 如图 5，将上述信号取样模块 152取为电阻 158。在图 5所示实施方式中，电阻 15 8的两端分别连接到信号调制发送模块 103和信号总线 106中的一根，与图 1-1中的总体框图相对应。除此之外，也可将电阻 158的两端分别连接到信号调制发送模块 103和电源管理模块 104的通信电压输出端 801，与图 1-2中的总体框图相对应。电阻 158的两端还分别连接到信号调理电路 153。

[127] 如图 6，将信号取样模块 152取为电磁耦合器 155。在图 6所示实施方式中，电磁耦合器 155的初级线圏两端分别连接到信号调制发送模块 103和信号总线 106中的一根，与图 1-1中的总体框图相对应。除此之外，也可将电磁耦合器 155的初级线圏两端分别连接到信号调制发送模块 103和电源管理模块 104的通信电压输出端 8 01之间，与图 1-2中的总体框图相对应。电磁耦合器 155的次级线圏连接到信号调理电路 153。上述电磁耦合器 155可选用空气芯变压器或者磁芯变压器，以磁芯变压器为优选。

[128] 如图 7，信号调理电路 153包含滤波电路 161、放大电路 162和比较器 163。滤波电路 161的一端连接信号取样模块 152，接收信号取样模块 152发送来的、从信号总线 106上电子雷管方向提取的模拟信号；滤波电路 161的另一端连接到放大电路 162，用于将滤除了噪声的、代表有用信息的模拟信号提供给放大电路 162。放大电路 162—端连接滤波电路 161，另一端连接电源管理模块 104的工作电压输出端 802，放大电路 162的其余端连接到比较器 163。比较器 163—端连接控制模块 101，另一端连接电源管理模块 104的工作电压输出端 802，比较器 163的其余端连接放大电路 162，该比较器 163将放大电路 162输出的模拟信号转换为数字信号提供给控制模块 101。上述比较器 163优选为滞回比较器，从而提高信号转换吋的抗干扰性能。

[129] 信号调理电路 153中，对信号取样模块 152输出的模拟信号的处理，可以釆用先进行滤波再进行放大的方式，如图 7所示实施方式。也可釆用先进行放大再进行滤波的方式，且二者等效。

[130] 如图 8-1，人机交互模块 102包含设定及显示装置 123、授权装置 121、锁定装置 122、和防误操作开关 124。

[131] 图 8-2中，设定及显示装置 123的一端连接电源管理模块 104，另一端连接控制模块 101。设定及显示装置 123进一步可包含输入模块 141和显示模块 142。输入模块 141的一端与显示模块 142的一端共同连接电源管理模块 104的工作电压输出端 802。输入模块 141的另一端连接到控制模块 101，向控制模块 101发送数据。显示模块 142的另一端连接控制模块 101，接收控制模块 101发送来的数据。此吋，电源 107通过人机交互模块 102内部的一根直连线向升压模块 131供电。上述输入模块 141可取为键盘输入装置，显示模块 142可取为 LED、 LCD等显示设备，用于实现操作人员与本起爆装置之间的信息交互，参见图 8-2。

[132] 在图 8-1人机交互模块 102的诸模块中，设定及显示装置 123为实现人机交互的基本功能必不可少的组成部分。图 8-3、图 8-4、图 8-5分别对应还包括授权装置 1 21、锁定装置 122或防误操作开关 124的人机交互模块 102的实施方式。

[133] 如图 8-3所示，授权装置 121的一端连接电源管理模块 104，另一端连接控制模块 101。授权装置 121由存储授权信息的存储卡和固化于本起爆装置上与该存储卡配套的数据接口构成。上述存储卡用于存储与本起爆装置的合法使用有关的授权信息，该授权信息可包含用户名和密码，也可进一步包含与本起爆装置的合法的操作人员有关的生物识别信息，例如指纹、虹膜等。上述存储卡可体现为例如 IC卡之类的数字加密卡中，其内存储的授权信息供控制模块 101读取，并进行比对和处理。

[134] 如图 8-4所示，锁定装置 122—端连接电源 107，另一端连接升压模块 131，电源 107通过锁定装置 122向升压模块 131供电。通过外部机械装置对锁定装置 122的闭锁或解锁的控制，实现对起爆电子雷管所需电压的产生或消灭进行控制。对于同吋具备授权装置 121和锁定装置 122的起爆装置而言，必须同吋具备上述授权装置 121中的存储卡和本锁定装置 122中的外部机械装置方能实现对本起爆装置的正常使用和对电子雷管的正常爆破。因此，将上述存储卡和外部机械装置分别保管，即可进一步实现对电子雷管爆破的安全管理。

[135] 如图 8-5所示，防误操作开关 124的一端连接电源管理模块 104，另一端连接控制模块 101。防误操作开关 124—般可釆用两个独立的按键，在需起爆电子雷管吋，必须同吋按下并持续预设吋间长度，才能产生起爆电子雷管的起爆信号，避免操作起爆设备的过程中因误操作而引起的意外爆炸事件。

[136] 上述授权装置 121优选为逻辑加密芯片或加密系统。上述锁定装置 122优选包含机械锁头及与之相配的钥匙。上述防误操作开关 124优选为二个按钮式非自锁开关。

[137] 如图 9-1，本发明还提供了起爆装置的主控流程，包含以下步骤：

[138] 第一步，开启起爆装置。

[139] 第二步，起爆装置进行初始化；其中，初始化包括初始化控制模块 101和初始化人机交互模块 102。

[140] 第三步，启动通信电压管理进程，控制模块 101对电源管理模块 104开始管理。

[141] 第四步，控制模块 101对人机交互模块 102的输出进行检测，并进行系统调度：若控制模块 101检测到需执行数据发送任务的信号，则继续执行第五步；若控制模块 101检测到需执行爆破网路充电任务的信号，则继续执行第十步；若控制模块 101检测到需执行起爆任务的信号，则继续执行第十二步；若控制模块 101检测到需关闭起爆装置的信号，则继续执行第十五步；否则，控制模块 101继续检测人机交互模块 102的输出。

[142] 第五步，控制模块 101控制信号调制模块 131将信号总线 106上的电压切换到通信电压。

[143] 第六步，启动信号发送进程，控制模块 101通过信号总线 106向电子雷管发送数据。

[144] 第七步，信号发送进程结束后，控制模块 101依据所发送数据中的指令的类型判断是否执行数据接收任务：若指令为单个指令，则执行数据接收任务，继续进行第八步；若指令为全局指令，则不执行数据接收任务，返回第四步。

[145] 第八步，启动信号接收进程，控制模块 101通过信号总线 106接收来自电子雷管方向传来的数据。

[146] 第九步，信号接收进程结束后，控制模块 101控制信号调制模块 131将信号总线 106上的总线电压切换回执行第五步之前信号总线 106上的总线电压，然后返回第四步。

[147] 第十步，启动充电进程，通过信号总线 106向电子雷管中的储能装置充电。

[148] 第十一步，充电进程结束后，返回第四步。

[149] 第十二步，控制模块 101检测充电进程是否充电完毕：若充电完毕，则继续进行第十三步；若充电未完毕，则返回第四步。

[150] 第十三步，启动起爆进程，控制模块 101通过信号总线 106向电子雷管发送控制电子雷管起爆的起爆指令。

[151] 第十四步，起爆进程结束后，返回第四步。

[152] 第十五步，关闭起爆装置，结束起爆装置的主控流程。

[153] 电子雷管起爆装置执行图 9-1所示的上述主控流程，就可以实现与电子雷管的通信，并控制电子雷管的可靠起爆。起爆装置初始化完成后，首先启动通信电压管理进程，将输出到信号总线 106上的电压调节为通信电压，以确保与电子雷管进行通信吋的安全。然后，起爆装置依据操作人员通过人机交互模块 102给出的指示，执行数据发送任务、爆破网路充电任务、起爆任务或者关机任务等，以完成起爆前准备及起爆过程的控制。

[154] 如图 9-2，本发明还提供了一种包含授权装置 121的起爆装置的主控流程，包含以下步骤：

[155] 步骤一，开启起爆装置。 [156] 步骤二，起爆装置进行初始化；其中，初始化包括初始化控制模块 101和初始化人机交互模块 102。

[157] 步骤三，控制模块 101读取授权装置 121中的授权信息，授权信息包含用户名和密码。

[158] 步骤四，控制模块 101通过人机交互模块 102中的设定及显示装置 123提示用户输入授权信息。

[159] 步骤五，控制模块 101对从授权装置 121中读取到的授权信息和经由设定及显示装置 123输入的授权信息进行比对：若比对结果相符，则继续进行步骤六；若比对结果不相符，则返回步骤四。

[160] 步骤六，启动通信电压管理进程，控制模块 101对电源管理模块 104开始管理。

[161] 步骤七，控制模块 101对人机交互模块 102的输出进行检测，并进行系统调度：若控制模块 101检测到需执行数据发送任务的信号，则继续执行步骤八；若控制模块 101检测到需执行爆破网路充电任务的信号，则继续执行步骤十三；若控制模块 101检测到需执行起爆任务的信号，则继续执行步骤十五；若控制模块 101 检测到需关闭起爆装置的信号，则继续执行步骤十八；否则，控制模块 101继续检测人机交互模块 102的输出。

[162] 步骤八，控制模块 101控制信号调制模块 131将信号总线 106上的总线电压切换到通信电压。

[163] 步骤九，启动信号发送进程，控制模块 101通过信号总线 106向电子雷管发送数据。

[164] 步骤十，信号发送进程结束后，控制模块 101依据所发送数据中的指令的类型判断是否执行数据接收任务：若指令为单个指令，则执行数据接收任务，继续进行步骤十一；若指令为全局指令，则不执行数据接收任务，返回步骤七。

[165] 步骤十一，启动信号接收进程，控制模块 101通过信号总线 106接收来自电子雷管方向传来的数据。

[166] 步骤十二，信号接收进程结束后，控制模块 101控制信号调制模块 131将信号总线 106上的电压切换回执行步骤八之前信号总线 106上的总线电压，然后返回步骤七。 [167] 步骤 4 启动充电进程，通过信号总线 106向电子雷管中的储能装置充电。

[168] 步骤 4四，充电进程结束后，返回步骤七。

[169] 步骤 4五' 控制模块 101检测充电进程是否充电完毕：若充电完毕，则继续进行步骤- f六; 若充电未完毕，则返回步骤七。

[170] 步骤 4六，启动起爆进程，控制模块 101通过信号总线 106向电子雷管发送控电子雷管起爆的起爆指令。

[171] 步骤十七，起爆进程结束后，返回步骤七。

[172] 步骤十八，关闭起爆装置，结束起爆装置的主控流程。

[173] 图 9-2所示主控流程，在图 9-1所示主控流程的基础上添加了初始化完成后的授权信息比对步骤。对于包含授权装置 121的起爆装置而言，开机后需进行授权信息的比对，比对结果相符，操作人员方能对起爆装置进行正常操作，进而控制起爆过程。这就能确保对起爆装置操作的合法性，进而确保对电子雷管操作的合法性。

[174] 如图 10，上述第三步和步骤六中的通信电压管理进程是按照以下步骤进行的： [175] 步骤 Al，对通信电压管理进程进行初始化，即控制模块 101把其内置程序中如下变量的初值存入其缓存中待用，该缓存也就收到电压赋值变量 DATA的初始值

DATA_Q、通信电压预设值的数据表达值¥。和预设通信电压调整周期 T。

[176] 步骤 Α2，执行通信电压调节流程，调节信号总线 106上的电压为通信电压。

[177] 步骤 A3，通信电压调节流程结束后，检测是否接收到通信电压管理进程结束信号：若接收到通信电压管理进程结束信号，则结束通信电压管理进程；若未接收到，则继续进行步骤 Α4。

[178] 步骤 Α4，检测本通信电压管理进程运行的吋间是否到达预设通信电压调整周期

Τ: 若到达 Τ，则返回步骤 Α2; 若未到达 Τ，则继续检测。

[179] 上述电压赋值变量 DATA的初始值 DATA_Q，取定为使得数 /模转换器 112输出其最大电压值或者最小电压值的电压赋值变量 DATA的值。这样就能保证电源管理模块 104的通信电压输出端 801输出的电压最低，从而可靠地保证了起爆装置与电子雷管通信过程的安全。

[180] 设定预设通信电压调整周期 T，每隔预设吋间间隔即对信号总线 106上的输出电压进行调整，进一步确保起爆装置与电子雷管通信的安全性。

[181] 如图 11，上述步骤 A2中的通信电压调节流程按照以下步骤进行：

[182] 步骤 Bl，读取模 /数转换器 111釆样到的、两根信号总线 106上电压值的数据表达值，分别记为 ν^πν₂。

[183] 步骤 Β2，计算 ¼与¼的差值的绝对值，记为 V'。

[184] 步骤 B3，计算 ¼与 '之间的差值 AV。

[185] 步骤 Β4，以差值 AV为输入参数，计算通信电压的调节值 f(AV)。

[186] 步骤 B5，把电压赋值变量 DATA和通信电压的调节值 f(AV)相加，得出电压赋值变量的经调节后的值 DATA，即 DATA=DATA+f(AV)。

[187] 步骤 B6，将经调节后的值 DATA发送给数 /模转换器 112，由数 /模转换器 112向电压转换模块 113发送前述通信电压调节信号。

[188] 步骤 B7，结束本通信电压调节流程。

[189] 以差值 AV为变量计算通信电压调节值的函数 f(AV)，可根据多次实验的经验值建立，为电压赋值变量 DATA提供校准量，获得经调节后的 DATA值。

[190] 如图 12，上述第六步和步骤九中的信号发送进程是按照以下步骤进行的： [191] 步骤 Cl，将数据包中待发送数据的位数记为 N。

[192] 步骤 C2，从数据包中读取一位待发送数据，将该待发送数据作为数据包发送数据的起点。

[193] 步骤 C3，经检测，若当前待发送数据为 1，则控制模块 101向信号调制发送模块 103发送表达数据 1的控制信号，使得信号调制发送模块 103输出表达数据 1的调制信号；经检测，若当前待发送数据为 0，则控制模块 101向信号调制发送模块 1 03发送表达数据 0的控制信号，使得信号调制发送模块 103输出表达数据 0的调制信号。

[194] 步骤 C4, 将数据包中待发送数据的位数 N减 1，作为新的待发送数据的位数，即' N=N-1。

[195] 步骤 C5，检测数据包中待发送数据的位数 N是否为零：若数据包中待发送数据的位数 N为零，则结束信号发送进程；若不为零，则按照预定的选择下一位待发送数据的规则，选择并读取数据包中下一位待发送数据，然后返回步骤 C3。 [196] 如图 13，其中第八步和步骤十一中的信号接收进程是按照以下步骤进行的：

[197] 步骤 Dl，从控制模块 101中调用预设的信号接收超吋吋间值 T'。

[198] 步骤 D2，检测控制模块 101接收来自电子雷管方向传来的数据的吋间，是否到达信号接收超吋吋间值 Τ' : 若到达，则结束信号接收进程；若未到达，则继续进行步骤 D3。

[199] 步骤 D3，检测控制模块 101是否接收到信号调理电路 153发送来的串行信号：若接收到串行信号，则对串行信号进行釆样，并获取电子雷管的信息，然后返回步骤 D2; 若未接收到串行信号，则直接返回步骤 D2。

[200] 如图 14，其中第十步和步骤十三中的充电进程按照以下步骤进行：

[201] 首先，控制模块 101控制信号调制模块 131将信号总线 106上的电压切换到向电子雷管中的储能装置充电所需的起爆电压。

[202] 然后，控制模块 101检测是否充电完毕：若充电完毕，则结束充电进程；若充电未完毕，则继续充电。

[203] 如图 15，其中第十三步和步骤十六中的起爆进程是按照以下步骤进行的： [204] 首先，控制模块 101检测人机交互模块 102中的防误操作开关 124是否闭合并持续预设值秒数：若防误操作开关 124闭合并持续预设值秒数，则控制模块 101控制信号调制模块 131将信号总线 106上的电压切换到通信电压；若防误操作开关 1

24未闭合、或未持续预设值秒数，则结束起爆进程。

[205] 然后，启动上述信号发送进程，通过信号总线 106向电子雷管发送起爆指令。

[206] 最后，控制模块 101控制信号调制模块 131将信号总线 106上的电压切换到起爆电压，结束起爆进程。

Claims

权利要求书

[1] 1 . 一种电子雷管起爆装置，其特征在于：

包括：控制模块、人机交互模块、电源管理模块、信号调制发送模块、信号解调接收模块、信号总线、和电源；

所述控制模块连接到除所述电源和所述信号总线外的上述其余模块，分别同该其余模块进行信号联系；

所述电源连接到所述电源管理模块和所述人机交互模块；

所述电源管理模块的工作电压输出端连接到所述人机交互模块、所述控制模块、所述信号调制发送模块、和所述信号解调接收模块，并向上述各模块供电；所述电源管理模块的控制端连接到所述控制模块，与所述控制模块进行双向通讯；所述电源管理模块的一对通信电压釆样端分别与所述信号总线连接；所述信号调制发送模块和所述信号解调接收模块串联在所述电源管理模块的通信电压输出端与所述信号总线的一根之间；所述人机交互模块连接到所述信号调制发送模块的再一端，所述电源通过所述人机交互模块向所述信号调制发送模块供电；

所述信号总线的另一根连接到所述信号调制发送模块其余的一端。

[2] 2. 按照权利要求 1所述的起爆装置，其特征在于：

所述电源管理模块包括模 /数转换器、数 /模转换器和电压转换模块；所述电压转换模块一端与所述电源连接；一端通向所述电源管理模块外部，构成所述通信电压输出端；所述电压转换模块还有一端连接到所述数 /模转换器；其余一端在所述电源管理模块内部同吋分别连接到所述模 /数转换器和所述数 /模转换器，该端还在所述电源管理模块外部同吋连接到所述信号解调接收模块、所述人机交互模块、所述信号调制发送模块和所述控制模块，构成所述工作电压输出端；

所述模 /数转换器一端连接所述电压转换模块，由所述电压转换模块供电；一端连接所述控制模块；其余两端分别连接到所述信号总线的两根，构成所述通信电压釆样端；

所述数 /模转换器一端连接所述电压转换模块，由所述电压转换模块供电；一端连接到所述电压转换模块的另一端，向所述电压转换模块发送通信电压调节信号；所述数 /模转换器其余一端连接所述控制模块。

[3] 3 . 按照权利要求 1所述的起爆装置，其特征在于：

所述信号调制发送模块包括信号调制模块和升压模块；

所述升压模块一端连接所述人机交互模块，由所述电源通过所述人机交互模块向所述升压模块供电；所述升压模块的另一端连接到所述信号调制模块；

所述信号调制模块的端口一连接到所述工作电压输出端，端口二连接所述升压模块，端口三连接所述控制模块，接收所述控制模块发送的控制信号，所述信号调制模块的端口四通向所述信号总线的一根；所述信号调制模块的端口五连接到所述通信电压输出端，端口六连接到所述信号解调接收模块；或者，所述信号调制模块的端口五连接到所述信号解调接收模块，端口六通向所述信号总线的另一根。

[4] 4. 按照权利要求 1所述的起爆装置，其特征在于：

所述信号解调接收模块包括信号取样模块、和信号调理电路；所述信号调理电路的一端连接所述工作电压输出端；所述信号调理电路的另一端连接到所述控制模块，向所述控制模块发送数据；其余一端连接所述信号取样模块的端口七；

所述信号取样模块的端口八连接所述信号调制发送模块中的所述信号调制模块，端口九通向所述信号总线；或者，所述信号取样模块的端口八连接所述通信电压输出端，端口九连接到所述信号调制发送模块中的所述信号调制模块。

[5] 5 . 按照权利要求 4所述的起爆装置，其特征在于：

所述信号取样模块为一电阻，该电阻的两端分别连接到所述信号调制发送模块和所述信号总线的一根之间；或者，该电阻的两端分别连接到所述信号调制发送模块和所述通信电压输出端之间；

所述电阻的两端还分别连接到所述信号调理电路。

[6] 6. 按照权利要求 4所述的起爆装置，其特征在于：所述信号取样模块为一电磁耦合器，其初级线圏两端分别连接到所述信号调制发送模块和所述信号总线的一根之间；或者，该电磁耦合器的初级线圏两端分别连接到所述信号调制发送模块和所述通信电压输出端之间；所述电磁耦合器的次级线圏连接到所述信号调理电路。

[7] 7 . 按照权利要求 4所述的起爆装置，其特征在于：

所述信号调理电路包含滤波电路、放大电路、和比较器；

所述滤波电路的一端连接所述信号取样模块，接收所述信号取样模块发送来的数据；所述滤波电路的另一端连接到所述放大电路；

所述放大电路一端连接所述滤波电路，另一端连接所述工作电压输出端，所述放大电路的其余端连接到所述比较器；

所述比较器一端连接到所述控制模块，另一端连接所述工作电压输出端，所述比较器的其余端连接所述放大电路。

[8] 8 . 按照权利要求 4所述的起爆装置，其特征在于：

所述信号调理电路包含滤波电路、放大电路、和比较器；

所述放大电路一端连接所述工作电压输出端，一端连接所述滤波电路，其余一端连接所述信号取样模块，接收所述信号取样模块发送来的数据；所述滤波电路一端连接所述放大电路，另一端连接所述比较器；所述比较器一端连接所述工作电压输出端，一端连接所述滤波电路，其余一端连接到所述控制模块。

[9] 9. 按照权利要求 7或 8所述的起爆装置，其特征在于：

所述比较器为滞回比较器。

[10] 10. 按照权利要求 1所述的起爆装置，其特征在于：

所述人机交互模块包含设定及显示装置、授权装置、锁定装置、和防误操作开关；

其中，

所述设定及显示装置的一端连接所述工作电压输出端，另一端连接所述控制模块；

所述授权装置的一端连接所述工作电压输出端，另一端连接所述控制模块所述锁定装置一端连接所述电源，另一端连接到所述升压模块，所述电源通过所述锁定装置向所述升压模块供电；

所述防误操作开关的一端连接所述工作电压输出端，另一端连接所述控制模块。

[11] 11 . 按照权利要求 1所述的起爆装置，其特征在于：

所述人机交互模块包含所述设定及显示装置，所述设定及显示装置进一步包含输入模块和显示模块；

所述输入模块的一端与所述显示模块的一端连接，并共同连接到所述工作电压输出端；

所述输入模块的另一端连接到所述控制模块，向所述控制模块发送数据；所述显示模块的另一端连接所述控制模块，接收所述控制模块发送来的数据。

[12] 12. 按照权利要求 1所述的起爆装置，其特征在于：

所述人机交互模块包含所述授权装置和所述设定及显示装置；所述授权装置与所述设定及显示装置共同连接到所述工作电压输出端；所述授权装置的另一端连接所述控制模块；

所述设定及显示装置的另一端连接所述控制模块。

[13] 13. 按照权利要求 1所述的起爆装置，其特征在于：

所述人机交互模块包含所述锁定装置和所述设定及显示装置；所述锁定装置一端连接所述电源，另一端连接到所述升压模块，所述电源通过所述锁定装置向所述升压模块供电；

所述设定及显示装置的一端连接所述工作电压输出端，另一端连接所述控制模块。

[14] 14. 按照权利要求 1所述的起爆装置，其特征在于：

所述人机交互模块包含所述防误操作开关和所述设定及显示装置；所述防误操作开关与所述设定及显示装置共同连接到所述工作电压输出端所述防误操作开关的另一端连接所述控制模块；

所述设定及显示装置的另一端连接所述控制模块。

[15] 15. 按照权利要求 10或 12所述的起爆装置，其特征在于：

所述授权装置为逻辑加密芯片或加密系统。

[16] 16. 按照权利要求 10或 13所述的起爆装置，其特征在于：

所述锁定装置包含机械锁头及与之相配的钥匙。

[17] 17. 按照权利要求 10或 14所述的起爆装置，其特征在于：

所述防误操作开关为二个按钮式非自锁开关。

[18] 18. 一种如权利要求 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 11、 13、 14、 16或者 17 中所述起爆装置的主控流程，其特征在于：

第一步，开启所述起爆装置；

第二步，所述起爆装置进行初始化，包括初始化所述控制模块和初始化所述人机交互模块；

第三步，启动通信电压管理进程，对所述电源管理模块开始管理；第四步，所述控制模块对所述人机交互模块的输出进行检测，并进行系统调度：

若检测到需执行数据发送任务的信号，则继续执行第五步；若检测到需执行爆破网路充电任务的信号，则继续执行第十步；若检测到需执行起爆任务的信号，则继续执行第十二步；

若检测到需关闭所述起爆装置的信号，则继续执行第十五步；否则，所述控制模块继续检测所述人机交互模块的输出；

第五步，控制所述信号调制模块将所述信号总线上的总线电压切换到所述通信电压；

第六步，启动信号发送进程，所述控制模块通过所述信号总线向所述电子雷管发送数据；

第七步，所述信号发送进程结束后，所述控制模块依据所发送数据中的指令的类型判断是否执行数据接收任务：

若指令为单个指令，则执行所述数据接收任务，继续进行第八步；若指令为全局指令，则不执行所述数据接收任务，返回所述第四步；第八步，启动信号接收进程，所述控制模块通过所述信号总线接收来自所述电子雷管方向的数据；

第九步，所述信号接收进程结束后，所述控制模块控制所述信号调制模块将所述信号总线上的总线电压切换回执行所述第五步之前的总线电压；然后返回所述第四步；

第十步，启动充电进程，通过所述信号总线向所述电子雷管中的储能装置充电；

第十一步，所述充电进程结束后，返回所述第四步；

第十二步，所述控制模块检测所述充电进程是否充电完毕：若充电完毕，则继续进行第十三步；若充电未完毕，则返回所述第四步；

第十三步，启动起爆进程，所述控制模块通过所述信号总线向所述电子雷管发送控制所述电子雷管起爆的起爆指令；

第十四步，所述起爆进程结束后，返回所述第四步；

第十五步，关闭所述起爆装置，结束本起爆装置的所述主控流程。

19. 一种如权利要求 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 12或者 15中所述起爆装置的主控流程，其特征在于：

步骤一，开启所述起爆装置；

步骤二，所述起爆装置进行初始化，包括初始化所述控制模块和初始化所述人机交互模块；

步骤三，所述控制模块读取所述授权装置中的授权信息，所述授权信息包含用户名和密码；

步骤四，所述控制模块通过所述人机交互模块中的所述设定及显示装置提示用户输入授权信息；

步骤五，所述控制模块对从所述授权装置中读取到的授权信息和经由所述设定及显示装置输入的授权信息进行比对：若比对结果相符，则继续进行步骤六；若比对结果不相符，则返回所述步骤四；

步骤六，启动所述通信电压管理进程，所述控制模块对所述电源管理模块开始管理；

步骤七，所述控制模块对所述人机交互模块的输出进行检测，并进行系统调度：

若检测到需执行所述数据发送任务的信号，则继续执行步骤八；若检测到需执行所述爆破网路充电任务的信号，则继续执行步骤十三；若检测到需执行所述起爆任务的信号，则继续执行步骤十五；

若检测到需关闭所述起爆装置的信号，则继续执行步骤十八；

否则，所述控制模块继续检测所述人机交互模块的输出；

步骤八，控制所述信号调制模块将所述信号总线上的总线电压切换到所述通信电压；

步骤九，启动所述信号发送进程，所述控制模块通过所述信号总线向所述电子雷管发送数据；

步骤十，所述信号发送进程结束后，所述控制模块依据所发送数据中的指令的类型判断是否执行数据接收任务：

若指令为单个指令，则执行所述数据接收任务，继续进行步骤十一；若指令为全局指令，则不执行所述数据接收任务，返回所述步骤七；步骤十一，启动所述信号接收进程，所述控制模块通过所述信号总线接收来自所述电子雷管方向的数据；

步骤十二，所述信号接收进程结束后，所述控制模块控制所述信号调制模块将所述信号总线上的总线电压切换回执行所述步骤八之前的总线电压；然后返回所述步骤七；

步骤十三，启动所述充电进程，通过所述信号总线向所述电子雷管中的储能装置充电；

步骤十四，所述充电进程结束后，返回所述步骤七；

步骤十五，所述控制模块检测所述充电进程是否充电完毕：若充电完毕，则继续进行步骤十六；若充电未完毕，则返回所述步骤七；

步骤十六，启动所述起爆进程，所述控制模块通过所述信号总线向所述电子雷管发送控制所述电子雷管起爆的起爆指令；步骤十七，所述起爆进程结束后，返回所述步骤七；

步骤十八，关闭所述起爆装置，结束本起爆装置的所述主控流程。

[20] 20. 按照权利要求 18或 19所述的主控流程，其特征在于：

所述第三步或者所述步骤六中的所述通信电压管理进程是按照以下步骤进行的：

步骤 Al，对本进程进行初始化，即所述控制模块将其内置程序中如下变量的初值存入其缓存中待用，该缓存也就收到电压赋值变量 DATA的初始值 D ATA_Q、通信电压预设值的数据表达值 ¼、和预设通信电压调整周期 T; 步骤 A2, 执行通信电压调节流程；

步骤 A3，所述通信电压调节流程结束后，检测是否接收到通信电压管理进程结束信号：若接收到该信号，则结束本通信电压管理进程；若未接收到，则继续进行步骤 A4;

步骤 A4, 检测本进程运行的吋间是否到达所述预设通信电压调整周期 T: 若到达所述 T，则返回所述步骤 Α2; 若未到达所述 Τ，则继续检测。

[21] 21 . 按照权利要求 20所述的主控流程，其特征在于：

所述电压赋值变量 DATA的初始值 DATA。，取定为使得所述数 /模转换器输出其最大电压值或者最小电压值的电压赋值变量 DATA的值。

[22] 22. 按照权利要求 20所述的主控流程，其特征在于：

所述步骤 A2中的所述通信电压调节流程是按照以下步骤进行的：步骤 Bl，读取所述模 /数转换器釆样到的、两根所述信号总线上电压值的数据表达值，分别记为 ν πν_2;

步骤 Β2，计算所述¼与所述 V₂的差值的绝对值，记为 V' ;

步骤 B3，计算所述 V。与所述 V'之间的差值 AV;

步骤 Β4，以所述差值 AV为输入参数，计算所述通信电压的调节值 f(AV) ; 步骤 B5，把所述电压赋值变量 DATA和所述通信电压的所述调节值 f(AV)相力口，得出所述电压赋值变量的经调节后的值 DATA, 即 DATA=DATA+f(A V);

步骤 B6，将所述经调节后的值 DATA发送给所述数 /模转换器；步骤 B7，结束所述通信电压调节流程。

[23] 23. 按照权利要求 18或 19所述的主控流程，其特征在于：

所述第六步或者所述步骤九中的所述信号发送进程是按照以下步骤进行的步骤 Cl，将数据包中待发送数据的位数记为 N;

步骤 C2, 从所述数据包中读取一位待发送数据，将该待发送数据作为所述数据包发送数据的起点；

步骤 C3，经检测，若当前待发送数据为 1，则控制所述信号调制发送模块发送表达数据 1的调制信号；经检测，若当前待发送数据为 0，则控制所述信号调制发送模块发送表达数据 0的调制信号；

步骤 C4, 将所述数据包中待发送数据的位数 N减 1，作为新的待发送数据的位数，即， N=N-1 ;

步骤 C5，检测所述数据包中待发送数据的位数 N是否为零；若所述位数 N为零，则结束本信号发送进程；

若不为零，则按照预定的选择下一位待发送数据的规则，选择并读取所述数据包中下一位待发送数据，然后返回所述步骤 C3。

[24] 24. 按照权利要求 18或 19所述的主控流程，其特征在于：

所述第八步或者所述步骤十一中的所述信号接收进程是按照以下步骤进行的：

步骤 D1，从所述控制模块中调用预设的信号接收超吋吋间值 T'；步骤 D2，检测所述控制模块接收来自所述电子雷管方向的数据的吋间，是否到达所述信号接收超吋吋间值 Τ' : 若到达，则结束本信号接收进程；若未到达，则继续进行步骤 D3;

步骤 D3，检测所述控制模块是否接收到所述信号调理电路发送来的串行信号：

若接收到所述串行信号，则对所述串行信号进行釆样，并获取所述电子雷管的信息，然后返回所述步骤 D2;

若未接收到所述串行信号，则直接返回所述步骤 D2。

[25] 25 . 按照权利要求 18或 19所述的主控流程，其特征在于：

所述第十步或者所述步骤十三中的所述充电进程是按照以下步骤进行的：首先，所述控制模块控制所述信号调制模块将所述信号总线上的电压切换到向所述电子雷管中的所述储能装置充电所需的起爆电压；然后，所述控制模块检测是否充电完毕；若充电完毕，则结束所述充电进程；若充电未完毕，则继续充电。

[26] 26. 按照权利要求 18或 19所述的主控流程，其特征在于：

所述第十三步或者所述步骤十六中的所述起爆进程是按照以下步骤进行的首先，所述控制模块检测所述人机交互模块中的所述防误操作开关是否闭合并持续预设值秒数：

若所述防误操作开关闭合并持续预设值秒数，则所述控制模块控制所述信号调制模块将所述信号总线上的总线电压切换到所述通信电压；若所述防误操作开关未闭合、或未持续预设值秒数，则结束本起爆进程；然后，启动所述信号发送进程，通过所述信号总线向所述电子雷管发送所述起爆指令；

最后，所述控制模块控制所述信号调制模块将所述信号总线上的总线电压切换到所述起爆电压；结束本起爆进程。