[发明专利]用于引爆爆炸材料的可控电磁感应引爆系统

说明书

本发明范围

本发明涉及一种用于引爆爆炸材料的可控电磁感应引爆系统，尤其是，但并不局限于，炮眼内爆炸材料的隔离引爆。

本发明背景

贯穿本说明书和权利要求书，术语“爆炸材料”具有广泛和普遍的意义，它包括任何种类的引爆装置，诸如：电雷管、引信、引信头部、电引信；以及任何高能量材料，诸如：炸药、发射火药等。

炸药和发射火药在采矿业和建设工业中有许多不同的应用，包括：隧道掘进、充填、土木挖掘和粗石破碎。

为了引爆炸药和发射火药，需要某种类型的雷管或引信。雷管或引信也可以采用电气或机械的方法引爆。本发明涉及一种雷管或引信或其它高能量材料的无线电引爆方法。

最常见的情况是，电雷管或引信的引爆采用物理导体，如：一对一端连接雷管另一端通过一个开关与一个电源相连的导线。关闭开关，电流流过导线引爆雷管或引信。

由于漏电磁场或由电线、开关和电源组成的引爆电路的错误，这种类型的电子引爆系统有时会通过导线中的电流感应作用而过早或意外地引爆。

已知另一种可选用的电引爆系统的商标为“Magnet-Det”，其和雷管相连的一对导线穿过一个流有电流的线圈。流过线圈的电流所产生的感应电流流过导线，再被用作引爆电流。然而由于受漏电磁场影响，很明显，此系统也易于产生意外或过早引爆。

所有这些引爆系统要求用手工连接雷管和引爆电源。

本发明概述

本发明的目的是提供一种能从实质上减少爆炸材料发生意外引爆可能的引爆系统。本发明的一个进一步目的是提供一种爆炸材料非接触无线引爆系统。

根据本发明的第一个方面，提供了一种爆炸材料的可控电磁感应引爆系统，此系统包括：

一个用于将电引爆电流传送到爆炸材料的自动无线电充电(ARCH)模块，所述ARCH模块不具有永久板上电源，它包括一个从利用ARCH模块遥控产生的电磁场所产生的电磁感应获取电能的电源电路，该电源电路为ARCH模块和电引爆电流提供工作电能；该电源电路还为含有FIRE(点火)码的无线传输控制信号的接收和解码装置提供工作电能，该FIRE(点火)码的校验接收使ARCH模块将所述电流送到爆炸材料进而将其引爆。控制信号的接收和解码装置从所述电磁场中提取控制信号。

所述控制信号包括一个ARM码和接收和解码装置，一旦接收、解码和校验所述ARM码，启动所述ARCH模块中的计时器定时一个预定周期，在此周期内所述ARCH模块必须接收、解码和校验所述FIRE码，以将所述引爆电流传输到爆炸材料，并且当无所述FIRE码时，所述ARCH模块对第二个预定周期自动断开并。

所述的ARCH模块还包括一个输出开关，为了引爆爆炸材料，所述电子引爆电流必须通过此开关。配置的所述开关为爆炸材料提供一个短路输出直到接收并校验了所述的FIRE码。在此例中，操作所述开关以撤消所述短路，并且允许电子引爆电流流向爆炸材料。

所述系统还包括一个带有电源的换能器单元，它向产生所述电磁场的电磁场产生装置和ARCH模块无线传输所述控制信号的无线收发器装置提供电能。

所述的换能器单元有一个可在LOCAL(当地)工作模式和REMOTE(远处)工作模式之间转换的模式转换开关。在所述的LOCAL工作模式中，用户可以手工向所述换能器单元输入指令以将无线电信号传输给所述的ARCH模块；而且在所述的REMOTE操作模式中，用户可以通过遥控器单元向所述的换能器单元输入指令。

所述换能器单元包括手工输入指令工具和一个计时器装置，两者在操作上都带有所述的模式开关。当把模式开关打向LOCAL模式时，用户必须用所述的输入装置输入一个有效识别数，该识别数由所述的换能器单元在所述的计时器工具预定的时间周期内进行确认以便用户的指令进一步被所述的换能器单元执行；如果在所述的时间周期内没有输入有效的识别数，所述的换能器单元自动关闭以致在所述的计时器装置设定的第二个时间周期内不响应用户输入指令。

所述的换能器单元包括一个ARM开关功能，当所述的换能器单元在LOCAL工作模式时，在ARM开关启动后在一个预定的时间周期内LOCAL模式启动使得换能器单元将FIRE码传输给ARCH模块。

所述的系统进一步包括一个用于堵塞放置所述的ARCH模块和雷管的炮眼的炮泥棒，其中所述的换能器单元包括一个用于产生所述的电磁场的线圈，所述的线圈安装在炮泥棒之上或之内以便磁力线穿过该炮泥棒并和电源电路耦合从而通过电磁感应作用将工作电能传送给ARCH模块。

炮泥棒的优越性在于可重新利用。