一种用于地勘电子雷管的电子控制模块及起爆控制方法技术

本发明专利技术提供了一种用于地勘电子雷管的电子控制模块，其响应速度快，能够满足地勘电子雷管的瞬爆要求，电子控制模块包括：控制模块包括控制芯片，控制芯片的输入端与信号输入端相连接，控制芯片的输出端连接第一级开关模块；第一级开关模块包括第一开关管，控制芯片的输出端连接到第一开关管的控制端；第二级开关模块，第二级开关模块包括第二开关管，信号输入端还连接到第二开关管的控制端；发火模块，发火模块包括串联在一条回路的发火元件、储能元件、第一开关管和第二开关管，第一开关管和第二开关管同时开通时，发火模块所在串联回路导通使得储能元件放电触发发火元件，此外还提供了一种地勘电子雷管的起爆控制方法。还提供了一种地勘电子雷管的起爆控制方法。还提供了一种地勘电子雷管的起爆控制方法。

【技术实现步骤摘要】
一种用于地勘电子雷管的电子控制模块及起爆控制方法


[0001]本专利技术涉及地勘电子雷管
，具体涉及一种用于地勘电子雷管的电子控制模块及起爆控制方法。

技术介绍

[0002]石油地勘项目可以采用地震勘探法，其原理是利用地下介质弹性和密度的差异，通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应，推断地下岩层的性质和形态的地球物理勘探方法。它利用人工方法激发的弹性波来定位矿藏，获取工程地质信息。
[0003]现有技术中的雷管技术，常规民爆电子雷管是一种较为适合的用于地勘的雷管技术，但是常规电子雷管的具有以下缺陷：操作复杂，不满足地勘需要，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，电子模块发火延时，雷管起爆延时，炸药起爆延时，而发火延时是地勘起爆总延时的一小部分，因此延时必须更小，一般地勘发火要求延时小于100us，一致性小于50us。做到这个标准才能称为瞬爆，现有的常规民爆电子雷管的起爆系统的发火延时难以满足瞬爆的要求。如公开号为CN114485300A的中国专利技术专利中公开了涉及了一种起爆控制回路，其中起爆控制回路的工作原理为起爆信号给到雷管的主控芯片，主控芯片对应给出导通信号到开关管使得开关管导通，开关管导套使得储能元件与发火元件所在回路导通触发雷管起爆，但是现有技术中通过主控芯片响应来触发开关管的响应速度是毫秒级别的，远远不能满足地勘微秒级的需要，现有的常规民爆电子雷管的起爆电路和起爆方法无法直接应用在地勘电子雷管上。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供了一种用于地勘电子雷管的电子控制模块，其响应速度快，能够满足地勘电子雷管的瞬爆要求，此外本专利技术还提供了一种地勘电子雷管的起爆控制方法。
[0005]其技术方案是这样的：一种用于地勘电子雷管的电子控制模块，包括：
[0006]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；
[0007]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；
[0008]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；
[0009]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。
[0010]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；
[0011]进一步的，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。
[0012]进一步的，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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]进一步的，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。
[0016]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。
[0017]进一步的，所述静态工作点配置电阻与线路中总串联电阻的比值不小于60％。
[0018]进一步的，所述第一开关管和所述第二开关管为P沟道MOS管或者N沟道MOS管。
[0019]一种地勘电子雷管的起爆控制方法，基于上述的一种用于地勘电子雷管的电子控制模块实现，所述用于地勘电子雷管的电子控制模块设置在电子雷管中，方法包括以下步骤：
[0020]地震波检测车通过编码器编辑待爆口令，经过电台转发待爆口令传输给译码器，译码器将待爆口令发送给起爆控制器，起爆控制器进行待爆准备工作，待爆准备工作包括起爆授权、起爆网络中的电子雷管组网检测、确认电子雷管通信正常、授权解锁；
[0021]解锁完毕，通过电台联系地震波检测车确认是否起爆，确认起爆后起爆控制器进行高压充电，充电完成后通过电台发送起爆准备完毕信号给地震波检测车，同时电子雷管的电子控制模块接收起爆准备完毕信号，控制第一开关管导通；
[0022]地震波检测车发送起爆指令，由电台转发给译码器，译码器发出高压信号给起爆控制器，起爆控制器产生起爆总线信号，起爆总线信号到达电子雷管，将电子控制模块中的第二开关管导通从而使得发火模块的回路导通，储能元件放电触发发火元件，引爆地勘电子雷管。
[0023]本专利技术提供的一种用于地勘电子雷管的电子控制模块，针对现有的常规民爆电子雷管的起爆系统响应速度太慢无法满足地勘需要的现状，在电子雷管的起爆控制模块中设置了电子控制模块，电子控制模块设置了第一级开关模块和第二级开关模块两级开关进行起爆响应控制，第一级开关模块由控制模块的控制芯片控制开关，第一级开关模块可以用于响应起爆系统的待爆命令，当起爆系统完成待爆准备后，控制芯片就会提前打开第一级开关模块的第一开关管，等待起爆信号的到来，当起爆信号发出后，起爆信号直接发送给到
第二级开关模块，第二级开关模块的第二开关管导通，此时第一开关管和第二开关管满足同时开通时，串联在一个回路中的储能元件得以放电触发发火元件，发火元件引爆地勘电子雷管；由于第二开关管Q2为高速开关器件，其开通具有us级别的响应速度，从而使得起爆信号给出的瞬间就可以实现地勘电子雷管的引爆，满足地勘电子雷管引爆us级别的引爆响应要求，与现有的常规民爆电子雷管的起爆系统相比，无需再等待控制芯片控制开关管的开关，从而可以满足地勘电子雷管引爆需求。
附图说明
[0024]图1为一个实施例中的一种用于地勘电子雷管的电子控制模块的模块组成框图；
[0025]图2为另一个实施例中的一种用于地勘电子雷管的电子控制模块的模块组成框图；
[0026]图3为实施例1中的一种用于地勘电子雷管的电子控制模块的电路原理图；
[0027]图4为实施例2中的一种用于地勘电子雷管的电子控制模块的电路原理图；
[0028]图5为实施例3中的一种用于地勘电子雷管的电子控制模块的电路原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于地勘电子雷管的电子控制模块，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种用于地勘电子雷管的电子控制模块，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。3.根据权利要求2所述的一种用于地勘电子雷管的电子控制模块，其特征在于：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。4.根据权利要求3所述的一种用于地勘电子雷管的电子控制模块，其特征在于：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。5.根据权利要求4所述的一种用于地勘电子雷管的电子控制模块，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片中。6.根据权利要求1所述的一种用于地勘电子雷管的电子控制模块，其特征在于：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反向通讯充电二极管，所述...

【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：