一种电子雷管快速计数方法技术

本发明专利技术提供了一种电子雷管快速计数方法，N个电子雷管分别通过通信接口与起爆器连接；每个电子雷管包括k个电导、k个MOS管、k个比较器、控制模块和顺序存储器，第i个电导的一端连接电源，第i个电导的另一端与第i个MOS管的漏极连接，第i个MOS管的源极接地，第i个MOS管的栅极与第i个比较器的输出端连接，第i个比较器的一个输入端与顺序存储器的输出端连接，第i个比较器的另一个输入端接值为i的信号；所述顺序存储器与控制模块连接，所述控制模块与通信接口连接。本发明专利技术的技术方案实现了并行的快速计数，可以在电子雷管完成密码比对后加入计数，由于计数时间短，大大减少了电子雷管在完成密码比对后被偷窃或损坏的风险。

A fast counting method of electronic detonator

The invention provides a fast counting method of electronic detonator, n electronic detonators are respectively connected with the detonator through a communication interface; each electronic detonator includes K conductance, K MOS tubes, K comparator, control module and sequence memory, one end of the I conductance is connected with a power supply, the other end of the I conductance is connected with the drain of the I MOS tube, the source of the I MOS tube is grounded, and the I The gate of the MOS tube is connected with the output of the i-th comparator, the input of the i-th comparator is connected with the output of the sequence memory, and the other input of the i-th comparator is connected with the signal with the value of I; the sequence memory is connected with the control module, and the control module is connected with the communication interface. The technical scheme of the invention realizes parallel fast counting, which can be added after the electronic detonator completes the password comparison. Due to the short counting time, the risk of the electronic detonator being stolen or damaged after the password comparison is completed is greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种电子雷管快速计数方法
本专利技术属于电子雷管
，尤其涉及一种电子雷管快速计数方法。
技术介绍
电子雷管与非电雷管相比有更精准的起爆延期时间控制、起爆能量控制、安全控制等功能，得到广泛应用。由于雷管破坏力巨大，对其起爆需要进行有效控制。特别是雷管在上电完成密码比对后只需要起爆命令就会爆炸。为了防止在电子雷管在完成密码比对后，在起爆前发生异常，需要对准备起爆的电子雷管进行计数。系统内准备起爆的电子雷管的数量与设定数量一致时，才进行起爆。如果系统内准备起爆的电子雷管的数量与设定数量不一致时，说明系统存在风险，需要排查原因，不能进行起爆。这样电子雷管的安全性与防盗性得到提高。传统对电子雷管进行计数的方法是根据每一个电子雷管的ID号进行查询。也可以对电子雷管进行从1到N的编号，总线上发送计数脉冲，第i个电子雷管对第i个计数脉冲进行回传应答信号。当电子雷管的数量较多时，总计数的时间较长。计数的时间长会影响生产效率。
技术实现思路
针对以上技术问题，本专利技术公开了一种电子雷管快速计数方法，解决了现有电子雷管的计数时间较长的问题。对此，本专利技术采用的技术方案为：一种电子雷管快速计数方法，N个电子雷管分别通过通信接口与起爆器连接；每个电子雷管包括k个电导、k个MOS管、k个比较器、控制模块和顺序存储器，第i个电导的一端连接电源，第i个电导的另一端与第i个MOS管的漏极连接，第i个MOS管的源极接地，第i个MOS管的栅极与第i个比较器的输出端连接，第i个比较器的一个输入端与顺序存储器的输出端Mo连接，第i个比较器的另一个输入端连接一个恒定信号，恒定信号的值等于i；所述顺序存储器与控制模块连接，所述控制模块与通信接口连接；其中i和k满足：1≤i≤k，k<N，i、k、N均为正整数；所述起爆器的判断阈值为th，其中th是k的函数；th大于0.5，由使用者设定。其中，M1，M2，M3...Mk是顺序存储器M的按照顺序存储的值，Mo是顺序存储器的输出。当顺序存储器第i次读出时Mo＝Mi。当比较器的一个输入端与另一个输入端的值相同时，比较器的输出端为1；当比较器的一个输入端与另一个输入端的值不相同时，比较器的输出端为0。所述电子雷管快速计数方法包括：在电子雷管上电后，起爆器向每个电子雷管发送k个回传电导信号，每个电子雷管将第i个使用编号存储在顺序存储器的第i个位置Mi；令系统上电子雷管两两之间的回传电导的使用编号顺序均不相同；在准备阶段，起爆器依顺序测量第j个电子雷管的第i个次导通电压Vij与导通电流Iij，计算导通电导Aij＝Iij/Vij，并排成矩阵A，Aij是k×N的矩阵A的第i行第j列的值，矩阵A的秩为k；起爆器向总线发送电子雷管计数命令后，N个电子雷管同时开始依次读出各自电子雷管内的顺序存储器的输出M；电子雷管相邻2次读出顺序存储器M的时间间隔为T，起爆器间隔T时间依次测量k次总线上的电压Vi与电流Ii，然后计算总线上的回传电导Di＝Ii/Vi，并将k个Di值排成列向量D，D＝[D1D2…Dk]’；其中“’”代表转置。根据总线上的电子雷管数量N构造N行N列的生成矩阵H，其中，Hij是生成矩阵H第i行第j列的值，Hij＝1/N*w^(i-1)*(j-1)，w＝exp(-j2*pi/N)；pi是圆周率常数，可近似为3.1415926；j是虚数单位，等于-1的平方根；exp(x)表示e的x次方；e是自然常数，可近似为2.71828。起爆器完成k次电导计算后按以下步骤进行电子雷管计数：令矩阵B＝A×H，计算C＝pinv(B)×D，其中，pinv(B)表示求B矩阵的伪逆矩阵；C1是向量C的第1个元素，当C1≥N-th时，判定此时系统上的电子雷管的数量等于N；当C1<N-th时，判定此时系统上的电子雷管的数量小于N个。作为本专利技术的进一步改进，所述MOS管为NMOS管。作为本专利技术的进一步改进，所述控制模块包括计数使能寄存器、地址寄存器和地址输出端，其中地址输出端与顺序存储器的地址相连接，所述计数使能寄存器通过总线与电子雷管的通信接口相连接。其中，所述控制模块的功能可以用单片机实现，或使用FPGA实现，或由电子雷管芯片的一个模块实现。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：采用本专利技术的技术方案，在进行计数时，查询的时间正比于电导的数量k，由于k远小于电子雷管的数量N，查询的时间大大减少，实现了并行的快速计数，因此可以在电子雷管在完成密码比对后加入计数，由于计数时间短，大大减少了电子雷管在完成密码比对后被偷窃或损坏的风险，可靠性高。附图说明图1是本专利技术一种电子雷管快速计数方法中电子电管的电路示意图。具体实施方式下面对本专利技术的较优的实施例作进一步的详细说明。一种电子雷管快速计数方法，N个电子雷管分别通过通信接口与起爆器连接；每个电子雷管有V1，V2，V3...Vk共k个电导，有N1，N2，N3…Nk共k个NMOS，有k个比较器CMP1，CMP2，CMP3...CMPk，有一个深度为k的顺序存储器，有一个通信接口和一个控制模块。起爆器有一个判断阈值th,th是k的函数,th大于0.5，由使用者设定。如图1所示，第i个电导Vi的一端接电源，电导Vi的另一端接第i个NMOS的漏端，第i个NMOS的源端接地，第i个NMOS的栅端接第i个比较器CMPi的输出端。第i个比较器CMPi的一个输入端接顺序存储器的输出Mo，比较器CMPi的另一个输入端连接一个恒定信号，恒定信号的值等于i。M1，M2，M3...Mk是顺序存储器M的按照顺序存储的值。Mo是顺序存储器的输出。当顺序存储器第i次读出时Mo＝Mi。当CMPi的一个输入端与另一个输入端的值相同时，CMPi的输出端为1；当CMPi的一个输入端与另一个输入端的值不相同时，CMPi的输出端为0。其中i和k满足：1≤i≤k，k<N，i、k、N均为正整数；所述电子雷管快速计数方法包括：在电子雷管上电后，起爆器向每个电子雷管发送k个回传电导的使用编号，1≤编号≤k。电子雷管将第i个使用编号存储在顺序存储器的第i个位置Mi。令系统上电子雷管两两之间的回传电导的使用编号顺序均不相同。在准备阶段，起爆器依顺序测量第j个电子雷管的第i个次导通电压Vij与导通电流Iij，计算导通电导Aij，排成矩阵A，其中Aij是k×N的矩阵A的第i行第j列的值，矩阵A的秩＝k。控制模块内有一个计数使能寄存器，一个地址寄存器，一个地址输出。地址输出与顺序存储器的地址相连接。计数使能寄存器通过总线与电子雷管的通信接口相连接。控制模块的计数使能寄存器由电子雷管的通信接口通过总线控制。起爆器通过通信接口控制计数使能寄存器的值为1或为0。当开始计数时，起爆器通过通信接口令计数使能寄存器的值为1；当停止计数时，起爆器通过通信接口令计数使能寄存器的值为0。当计数使能寄存器的值为0时，地址寄存器的值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电子雷管快速计数方法，其特征在于： N个电子雷管分别通过通信接口与起爆器连接；每个电子雷管包括k个电导、k个MOS管、k个比较器、控制模块和顺序存储器，第i个电导的一端连接电源，第i个电导的另一端与第i个MOS管的漏极连接，第i个MOS管的源极接地，第i个MOS管的栅极与第i个比较器的输出端连接，第i个比较器的一个输入端与顺序存储器的输出端连接，第i个比较器的另一个输入端连接一个恒定信号，恒定信号的值等于i；所述顺序存储器与控制模块连接，所述控制模块与通信接口连接；/n其中i和k满足：1≤i≤k， k<N，i、k、N均为正整数；/n所述起爆器的判断阈值为th；/n所述电子雷管快速计数方法包括：/n在电子雷管上电后，起爆器向每个电子雷管发送k个回传电导信号，每个电子雷管将第i个使用编号存储在顺序存储器的第i个位置Mi；令系统上电子雷管两两之间的回传电导的使用编号顺序均不相同；/n在准备阶段，起爆器依顺序测量第j个电子雷管的第i个次导通电压Vij与导通电流Iij，计算导通电导Aij=Iij/Vij，并排成矩阵A，Aij是k×N的矩阵A的第i行第j列的值；/n起爆器向总线发送电子雷管计数命令后，N个电子雷管同时开始依次读出各自电子雷管内的顺序存储器的输出M；电子雷管相邻2次读出顺序存储器M的时间间隔为T，起爆器间隔T时间依次测量k次总线上的电压Vi与电流Ii，然后计算总线上的回传电导Di=Ii/Vi，并将k个Di值排成列向量D，D=[D1 D2 … Dk]’；/n根据总线上的电子雷管数量N构造N行N列的生成矩阵H，其中，Hij是生成矩阵H第i行第j列的值，Hij=1/N*w^(i-1)*(j-1)，w=exp(-j2*pi/N)；其中，pi是圆周率常数，j是虚数单位，等于-1的平方根；exp(x)表示e的x次方，e是自然常数；/n起爆器完成k次电导计算后按以下步骤进行电子雷管计数：令矩阵B=A×H，计算C=pinv（B)×D，其中，pinv(B)表示求B矩阵的伪逆矩阵；/nC1是向量C的第1个元素，当C1≥N-th时，判定此时系统上的电子雷管的数量等于N；当C1<N-th时，判定此时系统上的电子雷管的数量小于N个。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电子雷管快速计数方法，其特征在于：N个电子雷管分别通过通信接口与起爆器连接；每个电子雷管包括k个电导、k个MOS管、k个比较器、控制模块和顺序存储器，第i个电导的一端连接电源，第i个电导的另一端与第i个MOS管的漏极连接，第i个MOS管的源极接地，第i个MOS管的栅极与第i个比较器的输出端连接，第i个比较器的一个输入端与顺序存储器的输出端连接，第i个比较器的另一个输入端连接一个恒定信号，恒定信号的值等于i；所述顺序存储器与控制模块连接，所述控制模块与通信接口连接；
其中i和k满足：1≤i≤k，k<N，i、k、N均为正整数；
所述起爆器的判断阈值为th；
所述电子雷管快速计数方法包括：
在电子雷管上电后，起爆器向每个电子雷管发送k个回传电导信号，每个电子雷管将第i个使用编号存储在顺序存储器的第i个位置Mi；令系统上电子雷管两两之间的回传电导的使用编号顺序均不相同；
在准备阶段，起爆器依顺序测量第j个电子雷管的第i个次导通电压Vij与导通电流Iij，计算导通电导Aij=Iij/Vij，并排成矩阵A，Aij是k×N的矩阵A的第i行第j列的值；
起爆器向总线发送电子雷管计数命令后，N个电子雷管同时开始依次读出各自电子雷管内的顺序存储器的输出M；电子雷管相...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国栋，
申请(专利权)人：洛阳正硕电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41