提高电子雷管发火可靠性的系统、方法、电子雷管及介质技术方案

本发明专利技术提供了一种提高电子雷管发火可靠性的系统、方法、电子雷管及介质，涉及电子雷管技术领域，包括：起爆器和电子雷管模块；起爆器：用于完成对电子雷管的起爆控制的主控设备；电子雷管模块：通过脚线接收起爆器的指令，完成起爆引爆炸药；包括：电子雷管芯片和前级保护电路元件；其中，前级保护电路：包括瞬态高压抑制管、静电保护管，抑制从脚线进入的瞬态高压信号；电子雷管芯片：电子雷管模块的主控芯片，接收指令，控制延期，完成起爆。本发明专利技术能够彻底排除通信异常问题，避免了长距离大规模组网下通信波形畸变引发的各雷管接收到的起爆信号之间的时间偏差，做到真正完全同步。做到真正完全同步。做到真正完全同步。

【技术实现步骤摘要】
提高电子雷管发火可靠性的系统、方法、电子雷管及介质


[0001]本专利技术涉及电子雷管
，具体地，涉及一种提高电子雷管发火可靠性的系统、方法、电子雷管及介质。

技术介绍

[0002]电子雷管，又称数码电子雷管、数码雷管或工业数码电子雷管，一般采用电子雷管爆破控制系统控制电子雷管进行爆破。电子雷管爆破控制系统基本上由雷管和起爆器两部分组成，多个电子雷管模块以并联方式与起爆器连接，起爆器可同时控制多个电子雷管工作。
[0003]电子雷管通过收到起爆器的起爆命令进行爆破。目前电子雷管与起爆器之间的信号传输一般都是通过二总线的有线传输方式来完成，但是当在小断面、金属矿山、井下和隧道等复杂工作环境使用时，电子雷管与起爆器之间的信号传输容易受到外界干扰，从而导致电子雷管出现拒爆的问题，不利于电子雷管的安全性。
[0004]传统的起爆流程包括电子雷管的组网通信、延期配置、起爆密码验证、高压电容充电、及接收起爆命令后起爆，在起爆命令之前的每个阶段，起爆器都会有相应的确认机制来保证每一步被正确执行，但是发送起爆命令之后，电子雷管立刻进入延期模式，不会对起爆命令有任何响应，同时起爆器也会切断总线供电，这样如果电子雷管在接收起爆命令过程中受到干扰，起爆命令没被正确接收，就会导致电子雷管无法正常起爆。所以需要有更好的起爆机制来提高电子雷管的可靠性，避免拒爆。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种提高电子雷管发火可靠性的系统、方法、电子雷管及介质。
[0006]根据本专利技术提供的一种提高电子雷管发火可靠性的系统、方法、电子雷管及介质，所述方案如下：第一方面，提供了一种提高电子雷管发火可靠性的系统，所述系统包括：起爆器与其相连接的电子雷管模块；起爆器：用于完成对电子雷管的起爆控制的主控设备；电子雷管模块：通过脚线接收起爆器的指令，完成起爆引爆炸药；包括：前级保护电路和与其相连接的电子雷管芯片元件；其中，前级保护电路：包括瞬态高压抑制管、静电保护管，抑制从脚线进入的瞬态高压信号；电子雷管芯片：电子雷管模块的主控芯片，接收指令，控制延期，完成起爆。
[0007]优选地，所述电子雷管模块具体包括：电源模块：将输入的高压VDD进行转换，输出为所述电子雷管芯片提供稳定的工作电压，包含高压VCCH和低压VCCL；电源模块输出的VCCH作为充放电通路的输入VIN，输出的
VCCL作为基准电压电路的供电输入VIN、上电复位电路的供电输入VIN及振荡器电路的供电输入VIN；基准电压电路：电子雷管芯片内部基于低压VCCL产生的低压基准电源，输出有1.8V的电压基准：REF_1P8、REF_0P4；基准电压电路输出的REF_1P8与上电复位电路相连，作为内部电路的基准电压，基准电压电路输出的REF_0P4与比较器的输入IN1相连；充放电通路：对储能电容进行充放电的控制电路，输入电压VIN来自电源模块的VCCH，输出端给储能电容充电；充放电通路的充放电控制信号CHG_EN、DSG_EN分别受数字逻辑电路CHG、DSG控制；上电复位电路：基于低压VCCL和基准电压REF_1P8来实现芯片复位；输入VIN和电源模块的VCCL相连；输出POR和数字逻辑电路的RESET输入相连；振荡器电路：产生时钟信号给数字逻辑电路使用，输入来自电源模块的低压电源VCCL，输出CLK；输入VIN和电源模块的VCCL相连；输出CLK和数字逻辑电路的CLK输入相连；比较器：对芯片输入电源VDD进行电阻十分之一分压采样之后和基准电压输出REF_0P4进行比较，高于基准电压则输出低电平，反之，输出高电平；输入IN1和基准电压电路的REF_0P4相连,输入IN2来自VDD经过R1、R2分压后的电压，输出OUT和数字逻辑电路的START输入相连,作为起爆启动信号；数字逻辑电路：雷管芯片内部的数字逻辑控制电路，负责处理经通信电路解析之后的指令，控制充放电通路进行储能电容的充放电，并在接收到起爆命令之后将反馈给起爆器进行确认；数字逻辑电路的RESET来自上电复位电路POR，CLK来自振荡器电路CLK，LIN来自通信电路OUT,START来自比较器输出OUT，CHG、DSG来自充放电通路的CHG_EN、DSG_EN，点火控制信号FIRE输出与点火控制电路OUT相连；通信电路：电子雷管内部与起爆器完成通信功能的电路，负责接收起爆器指令和返回数据给起爆器；输入A、B来自总线，输出OUT与数字逻辑电路LIN相连，作为指令输入；点火控制电路：输入来自数字逻辑电路的控制信号FIRE，经过处理之后产生最终的发火控制信号OUT，连接芯片外接的发火MOS开关的栅极。
[0008]优选地，所述电源模块中VCCH电压范围6V～40V，芯片上电稳定之后，VCCL输出固定在3.3V左右。
[0009]优选地，所述充放电通路具体包括：对储能电容进行充放电的控制电路，输入电压VIN来自电源模块的VCCH，输出端给储能电容充电，包括充电、放电MOS管、充放电限流电阻，MOS管的开关信号CHG_EN、DSG_EN由逻辑控制电路控制。
[0010]优选地，所述上电复位电路还包括：当低压VCCL低于REF_1P8时，芯片处于复位状态，POR输出为低电平，反之，则芯片复位结束，POR输出为高。
[0011]优选地，所述数字逻辑电路还包括：实时监测输入电源VDD的电压，一旦低于基准电压REF_0P4，芯片即进入延期模式，启动延时计数器，进行倒计时，并在计时结束之后输出发火控制信号FIRE。
[0012]第二方面，提供了一种提高电子雷管发火可靠性的方法，所述方法包括：步骤S1：电子雷管芯片正常上电之后，芯片的供电电源来自脚线供电，上电之后复位电路输出有效的复位信号POR对芯片完成复位；芯片进入待机状态，等待接收指令；步骤S2：用于控制电子雷管模块的起爆器完成正常的通信组网、延期配置、起爆密
码验证及高压电容充电在内的相关操作并进行确认；步骤S3：起爆器发送起爆命令之后通过读取雷管芯片状态指令，读取每发电子雷管芯片状态，确认每发雷管已经处于全部收到起爆命令等待最终起爆；步骤S4：起爆器关闭总线供电，电子雷管芯片检测到总线供电电压降低到阈值以下，主控逻辑控制芯片进入起爆前倒计时的延期模式，并启动延期计时器，开始倒计时；步骤S5：计时器倒计数到零之后，输出点火控制信号引爆药头，经过2ms之后芯片自动完成复位，重新进入正常通信模式。
[0013]优选地，所述步骤S3中通过读取雷管芯片状态指令，读出相应雷管的孔位置及状态信息，只有当所有标志位都已经确认之后才表示所有电子雷管准备就绪，起爆器断开总线电源起爆。
[0014]第三方面，提供了一种电子雷管，所述电子雷管包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现所述方法中的步骤。
[0015]第四方面，提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序被处理器执行时实现所述方法中的步骤。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高电子雷管发火可靠性的系统，其特征在于，包括：起爆器和与其相连接的电子雷管模块；起爆器：用于完成对电子雷管的起爆控制的主控设备；电子雷管模块：通过脚线接收起爆器的指令，完成起爆引爆炸药；包括：前级保护电路和与其相连接的电子雷管芯片元件；其中，前级保护电路：包括瞬态高压抑制管、静电保护管，抑制从脚线进入的瞬态高压信号；电子雷管芯片：电子雷管模块的主控芯片，接收指令，控制延期，完成起爆；所述电子雷管模块具体包括：电源模块、基准电压电路、充放电通路、上电复位电路、振荡器电路、比较器、数字逻辑电路、通信电路以及点火控制电路；其中，所述电源模块：将输入的高压VDD进行转换，包含高压VCCH和低压VCCL，电源模块输出的VCCH作为充放电通路的输入VIN，输出的VCCL作为基准电压电路的供电输入VIN、上电复位电路的供电输入VIN及振荡器电路的供电输入VIN；所述电源模块分别与所述充放电通路、基准电压电路、上电复位电路以及振荡器电路相连接；所述基准电压电路还分别连接上电复位电路和比较器，输出的电压基准包括：REF_1P8、REF_0P4； 所述充放电通路还分别与储能电容和数字逻辑电路相连接；所述振荡器电路还与所述数字逻辑电路相连接；所述上电复位电路：基于低压VCCL和基准电压REF_1P8实现芯片复位；输入VIN和电源模块的VCCL相连；输出POR和数字逻辑电路的RESET输入相连；所述比较器：对芯片输入电源VDD进行电阻十分之一分压采样之后和基准电压输出REF_0P4进行比较，高于基准电压则输出低电平，反之，输出高电平；输入IN1和基准电压电路的REF_0P4相连,输入IN2来自VDD经过电阻R1、R2分压后的电压，输出OUT和数字逻辑电路的START输入相连,作为起爆启动信号；所述数字逻辑电路：处理经通信电路解析之后的指令，控制充放电通路进行储能电容的充放电，并在接收到起爆启动信号之后反馈给起爆器进行确认；所述数字逻辑电路还分别与通信电路和点火控制电路连接。2.根据权利要求1所述的提高电子雷管发火可靠性的系统，其特征在于，所述电源模块中VCCH电压范围6V～40V，芯片上电稳定之后，VCCL输出固定在3.3V左右。3.根据权利要求1所述的提高电子雷管发火可靠性的系统，其特征在于，所述充放电通路具体包括：对储能电容进行充放电的控制电路，输出端给...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱志明，冯吉程，金宝全，郑弘毅，
申请(专利权)人：上海芯飏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：