[发明专利]智能起爆控制系统及其方法

权利要求书

1.一种智能起爆控制系统，其特征在于包括起爆控制器[4]、电子雷管[11、13]，起爆控制器[4]通过USB接口线连接着计算机[1]，该计算机[1]将写雷管的ID号、写延时时间、寻址识别的点名、雷管的充电、放电和起爆的控制指令通过USB接口线传输到起爆控制器[4]，所述的起爆控制器[4]包括起爆器单片机[5]、接口电路[19]、ID号写入口驱动电路[18]、起爆控制驱动电路[7]、反向器[17]、稳压电源[20]、ID号写入接口[12]和起爆口[8、10]，该起爆器单片机[5]通过接口电路[19]分别与ID号写入口驱动电路[18]、起爆控制驱动电路[7]连接，起爆器单片机[5]接收计算机[1]的控制指令，按照指令来控制其端口的电平、串口输出的数据，接口电路[19]为多路选择器，串口信号作为输入，输出多路信号，由起爆器单片机[5]的输入输出端口电平控制某一路输出信号，该接口电路[19]的一部分输出信号输入到ID号写入口驱动电路[18]，该ID号写入口驱动电路[18]把该信号放大到高电平，输出到ID号写入接口[12]，ID号写入接口[12]位于起爆控制器的后背板上，连接需要写入ID号的雷管[13]；所述的接口电路[19]的另一部分输出信号输入到起爆控制驱动电路[7]，该起爆控制驱动电路[7]把信号放大到高电平，输出到起爆口[8、10]，该起爆口[8、10]位于起爆控制器的后背板上，连接需要起爆的雷管[11]；起爆器单片机[5]输出端口电平到反向器[17]，信号经过反向器[17]后输出到起爆计时触发接口[14]，当未起爆计时的时候，该端口输出高电平，当起爆指令下达后，该接口输出一个低电平，以表示起爆延时的计时开始；稳压电源[20]输出5V和24V电压，5V电压供起爆器单片机[5]、接口电路[19]、反向器[17]使用，24V电压供ID号写入口驱动电路[18]和起爆控制驱动电路[7]使用。

2.根据权利要求1所述的智能起爆控制系统，其特征在于所述的雷管[11、13]包括整流电路[23]、滤波电路[24]、降压电路[25]、信号取出电路[26]、雷管单片机[28]、存储芯片[34]、充电电路[29]、起爆电路[30]、放电电路[33]和充电电容[31]，整流电路[23]、信号取出电路[26]和雷管单片机[28]依次相连，雷管单片机[28]的输入输出端口分别与存储芯片[34]、充电电路[29]、起爆电路[30]、放电电路[33]连接，该充电电路[29]、起爆电路[30]、放电电路[33]均与充电电容[31]连接，滤波电路[24]分别与整流电路[23]、降压电路[25]、充电电路[29]连接，该降压电路[25]分别与雷管单片机[28]、存储芯片[34]连接；各雷管[11、13]的传输线[22]连接到起爆控制器[4]的起爆口[8]或ID号写入接口[12]，将起爆控制器[4]传送的脉冲信号送入到整流电路[23]，该整流电路[23]是将脉冲信号分三路：第一路的脉冲信号送到信号取出电路[26]，该信号取出电路[26]取出传输过来的脉冲信号直接送至雷管单片机[28]的串口接收端；另一路的脉冲信号经过滤波电路[24]、降压电路[25]转变为稳定的5V电压，用于给雷管单片机[28]、存储芯片[34]电路供电；第三路的脉冲信号再经过滤波电路[24]，提供给控制充电电路[29]，为充电电容[31]充电所用；雷管单片机[28]把ID号和延时时间写入到存储芯片[34]中去，或者从存储芯片[34]中把存储的ID号和延时时间的值读出来；雷管单片机[28]的输入输出端口电平控制充电电路[29]、起爆电路[30]和放电电路[33]的开断，从而控制充电电容[31]的充电、电容对电阻放电、对热丝[32]放电发热引爆药剂。

3.一种通过权利要求1或2所述的智能起爆控制系统实现智能起爆控制的方法，其特征在于计算机[1]将写雷管的ID号、写延时时间、寻址识别的点名、雷管的充电、放电和起爆的控制指令通过USB接口线传输到起爆控制器[4]的起爆器单片机[5]中，能够控制与起爆控制器[4]的ID号写入接口[12]或起爆口[8]相连接的任意雷管[13、11]的ID号写入功能或起爆与否的点名起爆功能，包括雷管ID号的写入步骤和雷管的起爆控制步骤，所述的雷管ID号的写入步骤如下：

第一步，编辑ID号和延时时间，在计算机上用EXCEL、记事本或Word工具编写雷管的ID号和延时时间；

第二步，将根据需要确定个数的雷管[13]连接到起爆控制器[4]的ID号写入接口[12]，一个ID号写入接口只能连接一个雷管；

第三步，把ID号和延时时间作为一个文字串，加上控制字符，作为一个指令代码，通过USB连接线[3]，发送到起爆控制器[4]的起爆器单片机[5]中，该起爆器单片机[5]根据指令，判断ID号写入接口，然后把ID号和延时时间加上控制字符作为一条指令，以串口数据形式发送到对应的ID号写入接口，这个指令被雷管的雷管单片机[28]接收，该雷管单片机[28]翻译指令，把ID号和延时时间写入到存储芯片[34]中去；

第四步，将已经写完ID号和延时时间的雷管取下，如果要继续写，换上新的雷管，重复第一步至第三步；

第五步，所有雷管写完后，就形成了一个电子文本文件，该文本文件记录了各雷管的延时时间和不能更改的ID号码，从而完成雷管的ID号的写入工作；

所述的起爆控制步骤如下：

第一步，获得雷管的ID号，起爆前，起爆控制者获取授权的ID号的文本文件；

第二步，连接雷管，将根据需要确定个数的雷管[11]连接在起爆口[8]上，这些雷管通过两根导线[9]并联连接，连接不分极性；

第三步，修改延时时间，在计算机上，打开写了ID号的文本文件，修改上述的文本文件中的延时时间，并存入到文本文件中；

第四步，点名功能，对于连接在起爆口的所有雷管，起爆控制者如果想不起爆某些雷管，只要在需要起爆的雷管的ID号前面的方框内打上“√”，在不需要起爆的雷管的ID号前面的方框内不打“√”；

第五步，比较功能，起爆控制者把选中的ID号和已修改的延时时间，加上控制字符，作为一条指令，通过USB连接线[3]发送到起爆控制器[4]的起爆器单片机[5]中，该起爆器单片机[5]根据指令，把ID号和延时时间再加上控制字符，作为一条指令，以串口数据形式发送到起爆口[8]，通过该起爆口[8]把指令传送到每一个雷管中，雷管单片机[28]判断指令，进行比较：如果接收的ID号与雷管存储芯片[34]的ID号一致，该雷管就被激活，并把延时时间写入到雷管的存储芯片[34]中；如果接收来的ID号与雷管的ID号不一致，就不被激活，依次把文本中打“√”的ID号和延时时间输出发送到起爆口；激活后的雷管能进行下面步骤的操作，没有激活的雷管不响应下面的操作；

第六步，充电功能，起爆控制者把充电信息指令发送到连接在起爆口的每个雷管中去，发送过程与第五步一样，被激活的雷管的雷管单片机[28]输出控制信号到充电电路[29]，电路的开关打开，对充电电容[31]充电；

第七步，放电功能，在上述第六步作完后，激活的雷管被充电了，如果此时不想起爆，起爆控制者将放电信息指令发送到激活的雷管，雷管单片机[28]将启动放电电路[33]的开关，把充电电容[31]的电压通过一个电阻放电，充电电容[31]的电压降为0，此时，又回到初始状态，即第三步之前的状态，根据需要重复第三步到第六步的内容，再次修改延迟时间、点名、充电；

第八步，起爆，起爆控制者把起爆信息指令的发送到连接在起爆口[8]的雷管中去，此时，起爆器单片机[5]输出一个低电平到接口[14]，表示延时计时开始；被激活且充电的雷管的雷管单片机[28]接收到起爆信息指令，就读出存储芯片[34]中的延时时间数据，根据雷管单片机[28]的晶振[27]时钟周期进行计数，计时时间到，雷管单片机[28]的端口电平变化，控制起爆电路[30]的开关开启，充电电容[31]上的电压会加到起爆热丝[32]上，热丝[32]为低电阻的金属丝，热丝产生火花，引爆药剂，完成起爆。