一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法与流程

1.本发明涉及电子雷管起爆技术领域，具体为一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法。


背景技术：

2.电子雷管是一种新型的雷管，相对于传统电雷管、导爆管雷管有安全、延时精确、可信息化监管等优势。电子雷管正在逐渐替代传统电雷管、导爆管雷管，电子雷管在使用时，一般会组成一个起爆网络，由起爆器控制整个网络起爆，起爆器通过两根总线和所有电子雷管连接。电子雷管之间是并联关系，两根总线既给电子雷管供电，又负责起爆器和电子雷管间的通讯，电子雷管在起爆时由于电线本身就带有电阻，导致电压在电线上有损耗，导致最近端的雷管电压可能超过的电子雷管的最大电压vmax,导致末尾的电压无法达到电子起爆器的最小起爆电压，为此，我们提出一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题雷管在起爆时由于电线本身就带有电阻，导致电压在电线上有损耗，导致最近端的雷管电压可能超过的电子雷管的最大电压vmax或者导致末尾的电压无法达到电子起爆器的最小起爆电压，从而导致电子雷管无法起爆的问题。
4.本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：提供了一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，包括以下步骤：起爆器接入母线，母线末端短接，不接入雷管、测量母线电阻、起爆器自动计算最佳输出电压、断开母线末端短接接入雷管、开始起爆流程，起爆器自动计算得到的最佳输出电压给雷管供电，并完成起爆。
5.优选的，所述起爆器接入母线，母线末端短接，不接入雷管中起爆器的接线方式为：首先在起爆器上接入第一总线和第二总线，然后在第一总线和第二总线之间并联上电子雷管，所述电子雷管正常起爆需要施加在雷管上的电压v在vmax与vmin之间，所述vmax与vmin由电子雷管模组自身因素决定，所述起爆器输出电压v1，所述第一总线与第二总线总损耗为2
×
δv＝i
×
r，故施加在远端雷管上的电压v2＝v1-2
×
δv＝v1-i
×
r，所述v2≥vmin且v2《vmax，即v1-i
×
r≥vmin，其中，i为测量所得。
6.优选的，所述起爆器上设置有测量模块，所述测量母线电阻测量方法为：将第一总线和第二总线末端连接，利用测量模块测得第一总线和第二总线的总电阻r。
7.优选的，所述测量模块包括电源u，所述电源u上连接有第一开关s1、第三开关s3，所述第一开关s1上串联有第二开关s2，所述第三开关s3上串联有第四开关s4，所述第二开关s2与第四开关s4的末端共同连接有第五开关s5，所述第五开关s5上串联有测量电阻r1，所述第一开关s1、第二开关s2之间连接有上连接线，所述上连接线与第一总线连接，所述测量电阻r1与上连接线连接，所述第三开关s3、第四开关s4之间连接有下连接线，所述下连接线与第二总线连接，所述第二开关s2与第五开关s5之间设置有接地线。
8.优选的，所述测量模块能够实现通讯状态与测量状态，所述通讯状态包括桥式电
路、正电平、负电平，所述桥式电路的连接方式为：开关第五开关s5断开，开关第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3和第四开关s4等四个开关的有序断开与闭合闭合，所述正电平连接方式为：开关第一开关s1和第四开关s4导通，开关第二开关s2和第三开关s3断开，所述负电平连接方式为：开关第一开关s1和第四开关s4断开，开关第二开关s2和第三开关s3导通。
9.优选的，所述测量状态的接线方式为：第三开关s3和第五开关s5导通，第一开关s1、第二开关s2和第四开关s4断开，所述测量状态电流走向为：从电源u出发，依次流经第三开关s3、第一总线第二总线、电阻r1、第五开关s5，最终回流到地，根据u＝u1+u
线
＝u1+(u1
÷
r1)
×r线
可得r
线
＝(u
–
u1)
×
r1
÷
u1，其中，u为电源电压，u1为电阻r1两端电压，r
线
为电路连接线的总电阻。
10.优选的，所述起爆器自动计算最佳输出电压的计算方法为：首先利用估算公式计算起爆器输出电压v1,然后将估算的爆器输出电压v1带入公式vmax≥v1-i
×
r≥vmin验算，所述起爆器自动计算最佳输出电压的估算公式为：v1＝2*l
总
*n*i
静态
*0.02+2*l
脚
*i
静态
*0.02+vmin，其中，l
总
为总线长度，n为雷管数量，i
静态
为雷管的静态电流，l
脚
为雷管的脚线长度，v1为爆器输出电压，vmin为雷管起爆需要的最小电压，vmax为雷管正常工作所能承受的最大电压。
11.优选的，所述的起爆过程由起爆器的硬件与软件完成。
12.与现有技术相比，本发明提供了一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，具备以下有益效果：
13.一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，本方法中首先将起爆器接入第一总线和第二总线上，然后将第一总线和第二总线末端连接，然后将第三开关s3和第五开关s5导通，第一开关s1、第二开关s2和第四开关s4断开，测量总线的电阻，然后利用公式v1＝2*l
总
*n*i
静态
*0.02+2*l
脚
*i
静态
*0.02+vmin估算出起爆器输出电压，最后将电压带入带入公式vmax≥v1-i
×
r≥vmin验算，验算无误后，将第一总线和第二总线末端断开，并在其之间并联上电子雷管，然后将测量模块转换成通讯通讯状态，利用起爆器对电子雷管进行起爆，本方法保证在线路存在损耗的情况下，起爆网络的近端雷管电压低于vmax,末端电压高于电子雷管通信、储能以及起爆所需的最低电压vmin，保证起爆成功。
附图说明
14.图1为本发明流程示意图；
15.图2为本发明的线路图；
16.图3为本发明起爆器电路图。
17.图中：z1、起爆器接入母线，母线末端短接，不接入雷管；z2、测量母线电阻；z3、起爆器自动计算最佳输出电压；z4、断开母线末端短接接入雷管；z5、开始起爆流程，起爆器按计算得到的最佳输出电压给雷管供电，并完成起爆。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
19.请参阅图1-3，一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，包括以下步骤起爆器接入母线，母线末端短接，不接入雷管z1、测量母线电阻z2、起爆器自动计算最佳输出电压z3、断开母线末端短接接入雷管z4、开始起爆流程，起爆器自动计算得到的最佳输出电压给雷管供电，并完成起爆z5。
20.本实施例中，起爆器接入母线，母线末端短接，不接入雷管z1中起爆器的接线方式为：首先在起爆器上接入第一总线和第二总线，然后在第一总线和第二总线之间并联上电子雷管，电子雷管正常起爆需要施加在雷管上的电压v在vmax与vmin之间，vmax与vmin由电子雷管模组自身因素决定，起爆器输出电压v1，第一总线与第二总线总损耗为2
×
δv＝i
×
r，故vmax≥v2＝v1-2
×
δv＝v1-i
×
r，v2≥vmin，即vmax≥v1-i
×
r≥vmin，其中，i为测量所得。
21.具体的，推算出v1的判断公式，方便后续的验算。
22.本实施例中，起爆器上设置有测量模块，测量母线电阻z2测量方法为：将第一总线和第二总线末端连接，利用测量模块测得第一总线和第二总线的总电阻r。
23.具体的，利用测量模块测量出总线的电阻，为方便判断电压的损耗。
24.本实施例中，测量模块包括电源u，电源u上连接有第一开关s1、第三开关s3，第一开关s1上串联有第二开关s2，第三开关s3上串联有第四开关s4，第二开关s2与第四开关s4的末端共同连接有第五开关s5，第五开关s5上串联有测量电阻r1，第一开关s1、第二开关s2之间连接有上连接线，上连接线与第一总线连接，测量电阻r1与上连接线连接，第三开关s3、第四开关s4之间连接有下连接线，下连接线与第二总线连接，第二开关s2与第五开关s5之间设置有接地线。
25.本实施例中，测量模块能够实现通讯状态与测量状态，通讯状态包括桥式电路、正电平、负电平，桥式电路的连接方式为：开关第五开关s5断开，开关第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3和第四开关s4等四个开关有序断开与闭合，正电平连接方式为：开关第一开关s1和第四开关s4导通，开关第二开关s2和第三开关s3断开，负电平连接方式为：开关第一开关s1和第四开关s4断开，开关第二开关s2和第三开关s3导通。
26.本实施例中，测量状态的接线方式为：第三开关s3和第五开关s5导通，第一开关s1、第二开关s2和第四开关s4断开，测量状态电流走向为：从电源u出发，依次流经第三开关s3、第一总线第二总线、电阻r1、第五开关s5，最终回流到地，根据u＝u1+u
线
＝u1+(u1
÷
r1)
×r线
可得r
线
＝(u
–
u1)
×
r1
÷
u1，其中，u为电源电压，u1为电阻r1两端电压，r
线
为电路连接线的总电阻。
27.具体的，通过开关的闭合转换测量模组的状态，方便起爆器起爆电子雷管。
28.本实施例中，起爆器自动计算最佳输出电压z3的计算方法为：首先利用估算公式计算起爆器输出电压v1,然后将估算的起爆器输出电压v1带入公式v1-i
×
r≥vmin验算，起爆器自动计算最佳输出电压z3的估算公式为：
29.v1＝2*l
总
*n*i
静态
*0.02+2*l
脚
*i
静态
*0.02+vmin，其中，l
总
为总线长度，n为雷管数量，i
静态
为雷管的静态电流，l
脚
为雷管的脚线长度，v1为爆器输出电压，vmin为雷管起爆需要的最小电压。
30.本实施例中，开始起爆流程，起爆器按计算得到的最佳输出电压给雷管供电，起爆
过程由起爆器的硬件与软件协同完成。
31.具体的，通过软件自动配置完成起爆，能够防止人工错误设置造成损失。
32.工作时，本方法中首先将起爆器接入第一总线和第二总线上，然后将第一总线和第二总线末端连接，然后将第三开关s3和第五开关s5导通，第一开关s1、第二开关s2和第四开关s4断开，测量总线的电阻，然后利用公式v1＝2*l
总
*n*i
静态
*0.02+2*l
脚
*i
静态
*0.02+vmin估算出起爆器输出电压，最后将电压带入带入公式vmax≥v1-i
×
r≥vmin验算，验算无误后，将第一总线和第二总线末端断开，并在其之间并联上电子雷管，然后将测量模块转换成通讯通讯状态，利用起爆器对电子雷管进行起爆。
33.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。。
34.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，其特征在于：包括以下步骤起爆器接入母线，母线末端短接，不接入雷管(z1)、测量母线电阻(z2)、起爆器自动计算最佳输出电压(z3)、断开母线末端短接接入雷管(z4)、开始起爆流程，起爆器按计算得到的最佳输出电压给雷管供电，并完成起爆(z5)。2.根据权利要求1所述的一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，其特征在于：所述起爆器接入母线，母线末端短接，不接入雷管(z1)中起爆器的接线方式为：首先在起爆器上接入第一总线和第二总线，然后在第一总线和第二总线之间并联上电子雷管，所述电子雷管正常起爆需要施加在雷管上的电压v在vmax与vmin之间，所述vmax与vmin由电子雷管模组自身因素决定，所述起爆器输出电压v1，所述第一总线与第二总线总损耗为2
×
δv＝i
×
r，故v2＝v1-2
×
δv＝v1-i
×
r，所述v2<vmax且v2≥vmin，即vmax>v1-i
×
r≥vmin，其中，i为测量所得。3.根据权利要求2所述的一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，其特征在于：所述起爆器上设置有测量模块，所述测量母线电阻(z2)测量方法为：将第一总线和第二总线末端连接，利用测量模块测得第一总线和第二总线的总电阻r。4.根据权利要求3所述的一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，其特征在于：所述测量模块包括电源u，所述电源u上连接有第一开关s1、第三开关s3，所述第一开关s1上串联有第二开关s2，所述第三开关s3上串联有第四开关s4，所述第二开关s2与第四开关s4的末端共同连接有第五开关s5，所述第五开关s5上串联有测量电阻r1，所述第一开关s1、第二开关s2之间连接有上连接线，所述上连接线与第一总线连接，所述测量电阻r1与上连接线连接，所述第三开关s3、第四开关s4之间连接有下连接线，所述下连接线与第二总线连接，所述第二开关s2与第五开关s5之间设置有接地线。5.根据权利要求4所述的一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，其特征在于：所述测量模块能够实现通讯状态与测量状态，所述通讯状态包括桥式电路、正电平、负电平，所述桥式电路的连接方式为：开关第五开关s5断开，开关第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3和第四开关s4等四个开关的有序断开与闭合。所述正电平连接方式为：开关第一开关s1和第四开关s4导通，开关第二开关s2和第三开关s3断开，所述负电平连接方式为：开关第一开关s1和第四开关s4断开，开关第二开关s2和第三开关s3导通。6.根据权利要求5所述的一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，其特征在于：所述测量状态的接线方式为：第三开关s3和第五开关s5导通，第一开关s1、第二开关s2和第四开关s4断开，所述测量状态电流走向为：从电源u出发，依次流经第三开关s3、第一总线第二总线、电阻r1、第五开关s5，最终回流到地，根据u＝u1+u
线
＝u1+(u1
÷
r1)
×
r
线
可得r
线
＝(u
–
u1)
×
r1
÷
u1，其中，u为电源电压，u1为电阻r1两端电压，r
线
为电路连接线的总电阻。7.根据权利要求5所述的一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，其特征在于：所述起爆器自动计算最佳输出电压(z3)的计算方法为：首先利用估算公式计算起爆器输出电压v1,然后将估算的爆器输出电压v1带入公式vmax>v1-i
×
r≥vmin验算，所述起爆器自动计算最佳输出电压(z3)的估算公式为：v1＝2*l
总
*n*i
静态
*0.02+2*l
脚
*n*i
静态
*0.02+vmin，其中，l
总
为总线长度，n为雷管数量，i
静态
为雷管的静态电流，l
脚
为雷管的脚线长度，v1为起爆器输出电压，vmin为雷管起爆需要的最小电压。
8.一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，其特征在于，所述(5)的起爆过程由起爆器的硬件与软件完成。

技术总结
本发明公开了一种电子雷管起爆器的输出电压调节方法，步骤为起爆器接入母线，母线末端短接，不接入雷管、测量母线电阻、起爆器自动计算最佳输出电压、断开母线末端短接接入雷管、开始起爆流程，起爆器按计算得到的最佳输出电压给雷管供电，并完成起爆，本发明的优点在于：保证在线路存在损耗的情况下，起爆网络的的近端电压低于电子雷管的最高输入电压Vmax,起爆网络的末端电压高于电子雷管通信、储能以及起爆所需的最低电压Vmin，最终保证整个组网起爆成功。个组网起爆成功。个组网起爆成功。


技术研发人员：周正伟 冯海珂 周其瑾
受保护的技术使用者：上海赞芯电子科技有限公司
技术研发日：2023.05.23
技术公布日：2023/8/9