一种数码灭火弹及控制方法技术

本发明专利技术涉及一种数码灭火弹及控制方法。该数码灭火弹结构由弹壳、端盖、手拉环/保险栓、灭火剂、感测仓、控制仓、引爆仓等组成；采用无极性可通信与供电的双线总线；支持通信指令集处理；支持三码（壳体码、UID码、引爆密码）绑定；支持在线时钟校准；引爆延时值可在线配置；支持总线通信、手拉环/保险栓、传感器感测三种引爆方式；支持手掷/固定/炮射/空投四种应用场景；控制方法包括信息注入，现场灭火；电子时间引信及多行业应用产品；通过上述方式本发明专利技术能够实现灭火弹：管控数字化、电子点火精准化、控制远程化、作业组网化、灭火高效化、场景多样化、流程规范化、体积小型化等，提高使用安全性，降低综合成本，助力消防器材行业数字化产业升级。

A Digital Fire Extinguishing Bomb and Its Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种数码灭火弹及控制方法
本专利技术涉及消防
，特别是涉及一种数码灭火弹及控制方法。
技术介绍
随着科技发展与技术进步，预防与处理火灾的方法不断增多，消防设备与器材也在不断升级换代，灭火弹作为一种有效的消防器材已被大众熟知与消防部门认可，各种灭火弹的使用降低了火灾损失与消防人员的劳动强度，甚至避免了灭火救灾参与人员生命的付出。灭火弹常用两种引爆方式，一种为拉发式（又称主动式），另一种为引燃式（又称被动式），上述引爆方式为物理或化学点火方式，结构复杂，不如数字化点火便捷精准高效。灭火弹生产、储存、作业时，易发生意外引爆，特别盗劫作案的不法分子非法获取灭火弹后引爆可能造成社会危害，目前无有效控制方式避免危害的发生。灭火弹监管手段有限，涉及人员多、工作量大，容易造成漏报、瞒报、多报等情况，无法解决使用企业少报、不报等虚假行为发生，出现监管盲区。灭火场景多样化，包括高层建筑/草原/森林/车辆/机房/仓库/物资灭火等，现有灭火弹不能基于各种灭火场景在线设置引爆延时，且时间精度较低，使用便捷性不足，应用场景拓展受限。不同类型灭火弹（手掷式、固定式、炮射式、空投式等）的引爆控制部分积较大、重量重、成本较高，产品质量一致性不强。现有灭火弹（包括电点火方式的）不能在灭火现场组网通信、充电与远程控制引爆操作。
技术实现思路
鉴于上述现有灭火弹所存在的不足，本专利技术的目的是提供一种数码灭火弹及控制方法，实现数码灭火弹管控数字化、电子点火精准化、控制远程化、作业组网化、灭火高效化、场景多样化、流程规范化、体积小型化、使用便捷化、在线充电、参数可配置等，拓展应用场景，提高灭火弹安全性，降低综合成本，助力消防器材行业数字化产业升级。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，本专利技术提供了一种数码灭火弹及控制方法。（1）数码灭火弹结构由弹壳，端盖，内含感测装置、双线总线脚线、手拉环/保险栓装置等的感测仓，内含“电子时间引信”的控制仓，内含点火头和引爆剂（气爆剂或火药）的引爆仓，灭火剂等组成，其中数码灭火弹的手拉环/保险栓、传感器感测装置根据应用场景需要进行选配。（2）数码灭火弹支持双线总线通信，实现组网通信与远程控制支持无极性、一主多从、异步半双工、可通信的双线总线；支持脉冲宽度调制或脉冲幅度调制方式通信；支持指令集包括“写UID码、读UID码、写引爆密码、写延时值、选中UID码、校验引爆密码、充电准备、充电允许、紧急放电、引爆、时钟校准、读写寄存器”等。（3）支持通过双线总线为数码灭火弹在线充电，提高使用安全性非作业情况下，数码灭火弹不带电，便于安全存储、运输等；现场作业时支持在线充电，为灭火弹引爆灭火剂提供能量。（4）支持三种灭火引爆方式，拓展应用场景，提高引爆成功率支持“组网通信、手拉环/保险栓、传感器感测”三种引爆方式；组网通信引爆：灭火弹管理终端通过双线总线广播“引爆指令”，所有并联接在总线上的数码灭火弹接收并执行“引爆指令”，引爆灭火弹后进行灭火；手拉环/保险栓引爆：单个数码灭火弹可以通过拉起手拉环/保险栓实现直接引爆；传感器感测引爆：单个数码灭火弹可以通过传感器（温度和烟雾传感器）感测获取周围环境的温度与烟雾信息，同预先设置阈值参数比较后决定是否自动启动引爆。（5）支持三码绑定与信息上传下载，实现数字化管控，提高工作效率数码灭火弹的弹壳上的壳体码，数码灭火弹内部的UID码、引爆密码（任何设备都不能从数码灭火弹读出引爆密码，灭火弹管理终端不保存引爆密码），上述三码绑定后，灭火弹管理终端把上述绑定的三码上传到专用设备（国家相关主管部门认证的设备），专用设备把三码加密成工作码/作业码后再上传消防部门的密码管理中心或类似密码管控平台，实现灭火弹可数字化管控；当需要灭火作业，灭火作业单位向上级主管部分提交灭火方案，经审核后从平台上下载工作码/作业码，通过管理终端解密后获得所使用数码灭火弹的绑定三码。（6）点火引爆延时值可根据应用场景配置，参数可配，提高应用场景的适应性数码灭火弹的点火引爆延时值是指点火驱动模块发出“引爆指令”进入引爆计时状态，到闭合“引爆开关”引爆灭火弹的时间；可以通过双线总线通信进行设置，延时范围可设置0秒到100s，精度1ms，根据数码灭火弹手掷/炮射/空投到目标距离的远近设置合适的延时值。（7）支持在线时钟校准，提高时钟频率精度，实现电子点火精准化。（8）多种方式保证储能装置的安全充放电，提高灭火弹的使用安全性可闭合与断开的开关包括：充电开关、紧急放电开关、点火引爆开关；未起爆的数码灭火弹通过外接放电回路安全放电；按照数码灭火弹控制方法进行操作，避免误操作，提高安全性；点火驱动模块采用特种BCD工艺芯片，提高抗直流电压阈值和抗静电能力；进行芯片内部状态检测，包括储能装置电压值，开关的状态，起爆放电回路的连接状态，基于状态信息进行相应处理，避免安全事故发生等。（9）电子时间引信及多行业应用产品，实现体积小型化，灭火高效化，提高产品性价比，降低综合成本电子时间引信包括储能装置、传感器感测模块、直接引爆模块、点火头、点火驱动模块等构成。储能装置：由储能电容或可充电锂电池组成。传感器感测模块：处理来自温度/烟雾度传感器物理量并输出引爆灭火弹信号。直接引爆模块：处理来自手拉环/保险栓的直接起爆信号并输出引爆灭火弹信号。点火头：半导体桥SCB等离子体或桥丝与引火药组成。点火驱动模块：由单个点火驱动芯片或多芯片集成实现点火功能。其他行业应用产品：包括数码催泪弹、数码灭虫弹、数码降雨弹、数码礼花弹等。（10）数码灭火弹控制方法之“信息注入”按照公安消防部门或消防行业要求进行数码灭火弹信息注入，数码灭火弹生产时，灭火弹管理（或编码）终端先扫码数码灭火弹壳体码，然后写“UID码和引爆密码”到数码灭火弹，灭火弹管理终端把绑定的三码绑定上传“专用（工作码/作业码）上传设备”，专用上传设备先对绑定的三码进行加密并生成工作码/作业码，然后上传到国家消防部门的密码管理中心平台或行业主管部门管辖的密码管控平台，进行登记或备案。（11）数码灭火弹控制方法之现场灭火数码灭火弹现场灭火主要包括：注册、配置与检测、充电与引爆。数码灭火弹注册：灭火弹管理终端获取数码灭火弹壳体码与UID码的绑定信息，然后与工作码/作业码解密后的“壳体码绑定UID码”比对，如比对一致，把壳体码与UID码绑定存储，完成注册后，把数码灭火弹脚线接入双线总线；如比对不一致，排查并处理问题。配置与检测：灭火弹管理终端对已注册数码灭火弹逐个先选中，然后为选中的数码灭火弹写入“延时值”，最后发送“校验引爆密码”指令校验引爆密码。充电与引爆：灭火弹管理终端对所有校验“引爆密码正确”状态位为1的的数码灭火弹进行在线充电，充电完成后，基于不同应用场景进行灭火操作引爆。A、手投掷式数码灭火弹：用手取下数码灭火弹，手拉起手拉环向“电子时间引信”发送直接引爆信号，同时把数码灭火弹投掷到目标灭火区域，经过预先设置延时值的时间后引爆灭火弹，进行灭火作业。B、空投式数码灭火弹：一个或多个数码灭火弹在空投时，同时拔掉数码灭火弹的保险栓发出直接引爆信号，经过设置的延时值的时间后，落到目标灭火区引爆灭火弹，实现灭火作业。C、炮射式的数码灭火弹：在专用炮射设备炮射数码灭火弹时，同时拔掉灭火弹的保险栓本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数码灭火弹及控制方法，其特征在于，该数码灭火弹结构由弹壳，端盖，内置感测装置、双线总线脚线、手拉环/保险栓装置的感测仓，内含“电子时间引信”的控制仓，内含点火头和引爆剂（气爆剂或火药）的引爆仓，灭火剂等组成；支持无极性可通信与供电的双线总线；支持通信指令集处理；支持三码（壳体码、UID码、引爆密码）绑定；支持在线时钟校准；引爆延时值可在线配置；支持总线通信、手拉环/保险栓、传感器感测三种引爆方式；支持手掷/固定/炮射/空投四种应用场景；控制方法包括信息注入，现场灭火；电子时间引信及多行业应用产品；通过上述方式，本专利技术能够实现灭火弹：管控数字化、电子点火精准化、控制远程化、作业组网化、灭火高效化、场景多样化、流程规范化、体积小型化、使用便捷化等，提高使用安全性，降低综合成本，助力消防器材行业数字化产业升级；实现电子引信技术拓展行业应用。

【技术特征摘要】
1.一种数码灭火弹及控制方法，其特征在于，该数码灭火弹结构由弹壳，端盖，内置感测装置、双线总线脚线、手拉环/保险栓装置的感测仓，内含“电子时间引信”的控制仓，内含点火头和引爆剂（气爆剂或火药）的引爆仓，灭火剂等组成；支持无极性可通信与供电的双线总线；支持通信指令集处理；支持三码（壳体码、UID码、引爆密码）绑定；支持在线时钟校准；引爆延时值可在线配置；支持总线通信、手拉环/保险栓、传感器感测三种引爆方式；支持手掷/固定/炮射/空投四种应用场景；控制方法包括信息注入，现场灭火；电子时间引信及多行业应用产品；通过上述方式，本发明能够实现灭火弹：管控数字化、电子点火精准化、控制远程化、作业组网化、灭火高效化、场景多样化、流程规范化、体积小型化、使用便捷化等，提高使用安全性，降低综合成本，助力消防器材行业数字化产业升级；实现电子引信技术拓展行业应用。2.根据权利要求1所述“数码灭火弹结构”，其特征在于：（1）弹壳，数码灭火弹最外层，材质可为工程塑料或硬纸板，弹壳形状可以为圆柱体、椭球体、球体等；（2）端盖，数码灭火弹最上端，可为旋入式（螺纹口）或压入式（非螺纹口）盖子，用于防尘、防水，保护感测仓中的双线总线的脚线，手拉环/保险栓等不受损坏；（3）感测仓，由可在线充电与通信的双脚线（连接“电子时间引信”的双总线）、手拉环/保险栓（直接发点火引爆命令）、传感器感测装置组成；（4）控制仓，内置“电子时间引信”的密封仓，“电子时间引信”由储能装置、传感器感测模块、直接引爆模块、点火驱动模块、点火头（半导体桥SCB点火器或者桥丝与引火药）等组成；（5）引爆仓，由点火头、引爆剂（气爆剂或火药）组成密闭仓；（6）灭火剂，填充在弹壳与引爆仓之间，可以选择干粉、泡沫、二氧化碳等灭火剂。3.根据权利要求1所述“支持无极性可通信与供电的双线总线”，其特征在于：（1）数码灭火弹支持“无极性、一主多从、异步半双工”的双线总线，实现总线取电与通信；（2）数码灭火弹支持脉冲宽度调制或脉冲幅度调制方式通信；（3）数码灭火弹有灭火作业需要时，通过双线总线实现在线充电，非作业情况下，数码灭火弹不带电，便于安全生产、储存、运输与流通等。4.根据权利要求1所述“支持通信指令集处理”，其特征在于：数码灭火弹支持“写UID码、读UID码、写引爆密码、写延时值、选中UID码、校验引爆密码、充电准备、充电允许、紧急放电、引爆、时钟校准、读写寄存器”等通信指令集的执行与处理。5.根据权利要求1所述“支持三码（壳体码、UID码、引爆密码）绑定”,其特征在于：数码灭火弹外壳上的壳体码，存储在“电子时间引信”内存中“UID码和引爆密码”，上述三码绑定，引爆密码可以是随机数，任何设备都不能读出引爆密码；根据国家管控需要，通过专用设备把上述绑定的三码加密成特定的工作码/作业码后，再上传到国家消防部门的密码管理中心平台或类似密码管控平台，实现数码灭火弹统一数字化管控。6.根据权利要求1所述“支持在线时钟校准”,其特征在于：受电压、温度、湿度、振动、压力等多种环境因素影响，“电子时间引信”时钟精度不高，数码灭火弹支持“时钟校准”指令，执行该时钟校准指令后，可提高时钟精度，实现点火引爆精准化。7.根据权利要求1所述“引爆延时值可在线配置”,其特征在于：数码灭火弹的引爆延时值是指“发出引爆命令”到“点火驱动模块点火引爆”之间的时间差值；灭火弹管理终端发送“写延时值”指令到被选中的数码灭火弹，被选中数码灭火弹执行“写延时值”指令并把延时值写入相应的寄存器，延时范围可设置0秒到20s，精度1ms，根据数码灭火弹投掷或炮射或空投到目标距离的远近设置合适的延时值。8.根据权利要求1所述“支持总线通信、手拉环/保险栓、传感器感测三种引爆方式”，其特征在于：所有并联接在双线总线上的数码灭火弹，灭火弹管理终端通过总线广播“引爆指令”来引爆各个数码灭火弹；单个数码灭火弹可以通过拉开手拉环/保险栓实现直接引爆；单个数码灭火弹可以通过传感器感测（温度和烟雾传感器感测）获取周围环境的温度与烟雾信息，同预先设置阈值参数比较后决定是否自动启动引爆。9.根据权利要求1所述“支持手掷/固定/炮射/空投四种应用场景”,其特征在于：A、手投掷式数码灭火弹：用手取下已完成充电的数码灭火弹，手拉动手拉环/保险栓发送直接引爆命令，同时手把数码灭火弹投掷到目标灭火区域，经过预先设置延时值的时间后引爆灭火弹，进行灭火作业；B、空投式数码灭火弹：一个或多个已完成充电的数码灭火弹在空投开始时，去掉保险栓发出直接引爆命令，经过等待引爆延时值的时间后，落到目标灭火区引爆灭火弹，进行灭火作业；C、炮射式的数码灭火弹：在炮射已完成充电的数码灭火弹，同时去掉保险栓发送直接引爆命令，经过等待引爆延时值的时间后，落在目标灭火区域引爆灭火弹，进行灭火作业；D、固定式数码灭火弹：当充电完成后，传感器感测装置通过温度或烟雾传感器感测所处环境的温度和烟雾度值，与预设置的温度和烟雾度的阈值进行比较，如果大于阈值，启动引爆命令，经过设置的延时值的时间后引爆灭火弹，实现对所处环境的灭火作业；如果组网，可以通过总线远程发送“引爆指令”，控制总线上各数码灭火弹引爆灭火。10.根据权利要求1所述控制方法之“信息注入”，其特征在于：按照公安消防部门或消防行业要求进行数码灭火弹信息注入，数码灭火弹生产时，灭火弹管理（或信息注入）终端先扫码数码灭火弹壳体码，然后发送“写UID码和引爆密码”指令到数码灭火弹，上述指令在数码灭火弹成功执行后，灭火弹管理终端进行三码...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏世长，
申请(专利权)人：华夏世昌北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11