一种基于电子雷管的地勘系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于电子雷管的地勘系统及其工作方法，其适用于地震勘探，并且响应速度快，起爆延时时间小，能够满足地勘的瞬爆要求，系统中地震波检测装置通过编码器编辑指令，经过电台通讯，转发指令传输给译码器，译码器将待指令发送电子雷管起爆装置进行起爆控制；所述电子雷管起爆装置包括相连接的：高低压转接模块，用于将所述译码器输入的高压信号转换为低压信号；起爆控制器，所述起爆控制器接收所述高低压转接模块转换得到的低压信号进行起爆控制；起爆控制器通过被复线连接电子雷管，所述电子雷管包括设置在雷管内的电子控制模块与炸药，所述起爆控制器将起爆总线信号发送给所述电子控制模块，所述电子控制模块触发所述炸药爆炸。发所述炸药爆炸。发所述炸药爆炸。

【技术实现步骤摘要】
一种基于电子雷管的地勘系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及地勘电子雷管
，具体涉及一种基于电子雷管的地勘系统及其工作方法。

技术介绍

[0002]地震勘探是指人工激发所引起的弹性波利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析人工地震产生的地震波在地下的传播规律，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。
[0003]通过引爆雷管发生爆炸是一种可以稳定人工产生地震波的方法。地震勘探当前大多采用电雷管，常规电雷管的缺陷是没有授权即可起爆，安全性差，管控困难，授权管理存在漏洞，电雷管存在安全隐。
[0004]在现有的雷管技术中，常规民爆电子雷管由于在安全性、管控上具有优势，是一种比较适用于地震勘探的雷管技术，但是常规民爆电子雷管又无法直接用于地勘。
[0005]地勘起爆和其他起爆方式不同，单次起爆1
‑
10发，每天作业100
‑
1000发，起爆地点分布在方圆十公里的较大范围内，常规电子雷管的单次操作比较复杂，耗时长，并且常规民爆电子雷管的电路系统发指令起爆延时时间最少需要5ms(毫秒)，而电子雷管用在地勘中地测的最大要求是瞬爆，要求起爆延时小于250us微秒，一致性小于100us。地勘起爆总延时包含无线触发信号延时、雷管起爆延时，炸药起爆延时等多个延时，需要从各个节点减少整个系统的延时；并且地勘起爆由地勘系统发出，属于外部触发，因此需要地勘专用起爆系统和起爆方法。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供了一种基于电子雷管的地勘系统及其工作方法，其适用于地震勘探，并且响应速度快，起爆延时时间小，能够满足地勘的瞬爆要求。
[0007]其技术方案是这样的：一种基于电子雷管的地勘系统，包括：
[0008]地震波检测装置，用于对爆炸时产生的地震波进行的探测；
[0009]电子雷管起爆装置，用于起爆产生地震波；
[0010]所述地震波检测装置通过编码器编辑指令，经过电台通讯，转发指令传输给译码器，译码器将待指令发送电子雷管起爆装置进行起爆控制；
[0011]其特征在于:所述电子雷管起爆装置包括相连接的：
[0012]高低压转接模块，用于将所述译码器输入的高压信号转换为低压信号；
[0013]起爆控制器，所述起爆控制器接收所述高低压转接模块转换得到的低压信号进行起爆控制；
[0014]起爆控制器通过被复线连接电子雷管，所述电子雷管包括设置在雷管内的电子控制模块与炸药，所述起爆控制器将起爆总线信号发送给所述电子控制模块，所述电子控制模块触发所述炸药爆炸。
[0015]进一步的，所述高低压转接模块包括高低压转换单元，所述高低压转换单元包括：降压二极管，所述降压二极管的两端分别与第一电压输入端和第二电压输入端相连接，用于降低输入的电压，所述降压二极管的两端还与整流器的输入端相连接，用于防止输入端反接；
[0016]进一步的，所述高低压转接模块还包括高压防护单元，所述高压防护单元包括：隔离光耦，所述隔离光耦的输入端与整流器的输出端相连接，所述隔离光耦的输出端用于提供低压的安全电压信号。
[0017]所述高低压转换单元还包括限流电阻，所述限流电阻的一端与所述整流器的正极输出端相连接，所述限流电阻的另一端连接第一稳压二极管后连接到所述整流器的负极输出端,所述高压防护单元还包括驱动电阻，所述驱动电阻分别与所述整流器的正极输入端以及所述隔离光耦的输入端相连接。
[0018]进一步的，所述高低压转接模块还包括连接检测单元，所述连接检测单元还包括第一继电器，所述第一继电器的第一常开触点连接到所述第一电压输入端，所述第一继电器的第二常开触点连接到比较器的输入端，所述第一继电器的常闭触点连接到第一三极管的集电极，第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极连接到控制器，所述比较器的输出端连接到控制器。
[0019]进一步的，所述高低压转接模块还包括负载检测单元，所述负载检测单元包括负载模拟电阻，所述负载模拟电阻与所述降压二极管并联连接。
[0020]进一步的，所述电子控制模块包括：
[0021]控制模块，所述控制模块包括控制芯片，所述控制芯片的输入端与信号输入端相连接，所述控制芯片的输出端连接第一级开关模块；
[0022]所述第一级开关模块包括第一开关管，所述控制芯片的输出端连接到所述第一开关管的控制端；
[0023]第二级开关模块，所述第二级开关模块包括第二开关管，所述信号输入端还连接到所述第二开关管的控制端；
[0024]发火模块，所述发火模块包括串联在一条回路的发火元件、储能元件、第一开关管和所述第二开关管，所述第一开关管和所述第二开关管同时开通时，所述发火模块所在串联回路导通使得所述储能元件放电触发所述发火元件。
[0025]进一步的，还包括输入防护模块，所述输入防护模块包括高压保护单元，所述高压保护单元包括高压保护二极管，所述高压保护二极管的两端分别连接到两个所述信号输入端；所述输入防护模块还包括限流单元，所述限流单元包括限流电阻，所述限流电阻分别与两个所述信号输入端相连接；所述输入防护模块还包括整流单元，所述整流单元包括全桥整流器，所述整流单元设置在所述信号输入端与所述控制芯片的输入端之间，用于将输入的交流信号转换成直流信号。
[0026]进一步的，所述输入防护模块的限流单元和整流单元封装在所述控制芯片中。
[0027]进一步的，所述第一级开关模块还包括设置在所述控制芯片的输出端与所述第一开关管的控制端之间的限制电阻，所述第一开关管的控制端还在连接第一下拉电阻后接地，所述发火模块还包括设置在所述信号输入端与所述第二开关管的控制端之间的稳压二极管，所述第二开关管的控制端还在连接第二下拉电阻后接地。
[0028]进一步的，还包括静态工作点配置模块，所述静态工作点配置模块包括静态工作点配置电阻，所述控制芯片的供电端连接所述静态工作点配置电阻后连接到所述储能元件，所述静态工作点配置模块还包括反向通讯充电二极管，所述控制芯片的供电端连接所述反向通讯充电二极管后连接到所述储能元件。
[0029]进一步的，所述静态工作点配置电阻与电子控制模块的线路中总串联电阻的比值不小于60％。
[0030]一种基于电子雷管的地勘系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：
[0031]S1：出发前准备阶段，具体包括：
[0032]S101：雷管出库：按照现有民爆安全管理规程处理雷管出库；
[0033]S102：单发检测：检测雷管是否正常，不正常品按报废处理，数据上报；
[0034]S103：项目管理：新建爆炸任务，输入合同号、项目名称、单位代码、爆破员身份证信息；
[0035]S104：信息录入：获取密文包；
[0036]S105：密文包导入：导入密文包，所述密文包包括地勘项目所有出库使用的电子雷管信息；
[0037]S106：完成出库准备；
[0038]S2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电子雷管的地勘系统，包括：地震波检测装置，用于对爆炸时产生的地震波进行的探测；电子雷管起爆装置，用于起爆产生地震波；所述地震波检测装置通过编码器编辑指令，经过电台通讯，转发指令传输给译码器，译码器将待指令发送电子雷管起爆装置进行起爆控制；其特征在于：所述电子雷管起爆装置包括相连接的：高低压转接模块，用于将所述译码器输入的高压信号转换为低压信号；起爆控制器，所述起爆控制器接收所述高低压转接模块转换得到的低压信号进行起爆控制；起爆控制器通过被复线连接电子雷管，所述电子雷管包括设置在雷管内的电子控制模块与炸药，所述起爆控制器将起爆总线信号发送给所述电子控制模块，所述电子控制模块触发所述炸药爆炸。2.根据权利要求1所述的一种基于电子雷管的地勘系统，其特征在于：所述高低压转接模块包括高低压转换单元，所述高低压转换单元包括：降压二极管，所述降压二极管的两端分别与第一电压输入端和第二电压输入端相连接，用于降低输入的电压，所述降压二极管的两端还与整流器的输入端相连接，用于防止输入端反接；所述高低压转接模块还包括高压防护单元，所述高压防护单元包括：隔离光耦，所述隔离光耦的输入端与整流器的输出端相连接，所述隔离光耦的输出端用于提供低压的安全电压信号。3.根据权利要求2所述的一种基于电子雷管的地勘系统，其特征在于：所述高低压转换单元还包括限流电阻，所述限流电阻的一端与所述整流器的正极输出端相连接，所述限流电阻的另一端连接第一稳压二极管后连接到所述整流器的负极输出端,所述高压防护单元还包括驱动电阻，所述驱动电阻分别与所述整流器的正极输入端以及所述隔离光耦的输入端相连接。4.根据权利要求2所述的一种基于电子雷管的地勘系统，其特征在于：所述高低压转接模块还包括连接检测单元，所述连接检测单元还包括第一继电器，所述第一继电器的第一常开触点连接到所述第一电压输入端，所述第一继电器的第二常开触点连接到比较器的输入端，所述第一继电器的常闭触点连接到第一三极管的集电极，第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的基极连接到控制器，所述比较器的输出端连接到控制器。5.根据权利要求2所述的一种基于电子雷管的地勘系统，其特征在于：所述高低压转接模块还包括负载检测单元，所述负载检测单元包括负载模拟电阻，所述负载模拟电阻与所述降压二极管并联连接。6.根据权利要求1所述的一种基于电子雷管的地勘系统，其特征在于：所述电子控制模块包括：控制模块，所述控制模块包括控制芯片，所述控制芯片的输入端与信号输入端相连接，所述控制芯片的输出端连接第一级开关模块；所述第一级开关模块包括第一开关管，所述控制芯片的输出端连接到所述第一开关管的控制端；第二级开关模块，所述第二级开关模块包括第二开关管，所述信号输入端还连接到所
述第二开关管的控制端；发火模块，所述发火模块包括串联在一条回路的发火元件、储能元件、第一开关管和所述第二开关管，所述第一开关管和所述第二开关管同时开通时，所述发火模块所在串联回路导通使得所述储能元件放电触发所述发火元件。7.根据权利要求6所述的一种基于电子雷管的地勘系统，其特征在于：还包括输入防护模块，所述输入防护模块包括高压保护单元，所述高压保护单元包括高压保护二极管，所述高压保护二极管的两端分别连接到两个所述信号输入端；所述输入防护模块还包括限流单元，所述限流单元包括限流电阻，所述限流电阻分别与两个所述信号输入端相连接；所述输入防护模块还包括整流单元，所述整流单元包括全桥整流器，所述整流单元设置在所述信号输入端与所述控制芯片的输入端之间，用于将输入的交流信号转换成直流信号。8.根据权利要求7所述的一种基于电子雷管的地勘系统，其特征在于：所述输入防护模块的限流单元和整流单元封装在所述控制芯...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵先锋，叶道庆，秦羽羽，潘之炜，张永刚，
申请(专利权)人：维纳芯科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：