一种电子雷管的起爆器、起爆控制系统及起爆控制方法与流程

本申请涉及电子雷管，尤其是涉及一种电子雷管的起爆器、起爆控制系统及起爆控制方法。

背景技术：

1、石油钻井，在井下需要每隔一段距离发射爆破弹，使得石油渗透到井里方便开采。所以深入到井下的整根带有雷管的管道，所有雷管是并联方式。井上设备出两根线并联所有井下所有雷管。操作方式为，井上设备控制井下雷管逐个爆破。最下面的雷管第一个爆破，按顺序逐个倒序方式爆破。

2、相关技术目前存在以下主要问题：传统雷管：现有井下雷管为电阻式雷管（俗称电雷管）雷管起爆都是采用串联方式，每个雷管都通上电，并且在足够高压和电流条件才能起爆。数码雷管：目前市面上普遍用的起爆专用芯片，可实现低压通讯，高压起爆。理论上存在，一旦芯片损坏导致输出高电平，那么就直接起爆了，存在较大风险。

技术实现思路

1、为了解决电子雷管安全性低的问题，本申请提供了一种电子雷管的起爆器、起爆控制系统及起爆控制方法。

2、在本申请的第一方面，提供一种电子雷管的起爆器，包括：

3、信息输入模块，所述信息输入模块用于实现控制信号输入；

4、数据输出模块，所述数据输出模块连接总线电流解析器；

5、点火控制模块，所述点火控制模块用于在特定脉冲条件下控制点火电压实现控制起爆；

6、主控芯片，所述主控芯片连接信息输入模块、数据输出模块和点火控制模块，用于向点火控制模块发送启动信号；

7、电源模块，所述电源模块用于为主控芯片和雷管提供电源；

8、点火模块，所述点火模块与点火控制模块连接，用于触发雷管。

9、通过采用上述技术方案，信息输入模块和数据输出模块能够实现与上位机之间的通信，上位机向主控芯片发送点火指令，主控芯片输出特定脉冲，通过点火控制模块实现控制起爆，从而提高了电子雷管的安全性。

10、在一种可能的实现方式中，所述点火控制模块，包括：

11、整流滤波单元，所述整流滤波单元用于将主控芯片的输出信号转化成特定频率的电信号；

12、开关单元，所述开关单元用于接收到电信号后导通，所述开关模块用于连通整流滤波单元和点火模块；

13、负载检测单元，所述负载检测单元用于检测点火控制模块是否连接点火模块，所述负载检测单元分别连接点火模块和主控芯片。

14、在一种可能的实现方式中，所述整流滤波单元，包括：

15、第一滤波电容、第二滤波电容、第三滤波电容、第一串联二极管和第二串联二极管；

16、所述第一串联二极管的阳极接地，所述第一串联二极管的阴极与第二串联二极管连接；

17、所述第一滤波电容的两端分别连接主控芯片和第一串联二极管的中间挂头；

18、所述第二滤波电容的两端分别连接第一串联二极管的中间挂头和第二串联二极管的中间挂头；

19、所述第三滤波电容的一端连接第一串联二极管的阴极，所述第三滤波电容的另一端接地。

20、在一种可能的实现方式中，所述负载检测单元，包括：

21、第一分压电阻、防反二极管、第二分压电阻和第一下拉电阻；

22、所述防反二极管、第二分压电阻串联连接，所述防反二极管的阳极与主控芯片连接，所述第二分压电阻与点火模块连接；

23、所述第一分压电阻的两端分别连接电源模块和防反二极管的阳极；

24、所述第一下拉电阻连接防反二极管的阴极。

25、在一种可能的实现方式中，所述信息输入模块包括：

26、第三分压电阻、第四滤波电容、第四分压电阻和第二下拉电阻；

27、所述第三分压电阻、第四滤波电容和第四分压电阻依次串联连接；

28、所述第三分压电阻与第四滤波电容之间设置有钳位件；

29、所述第二拉下电阻设置在第三分压电阻和第四滤波电容之间。

30、在一种可能的实现方式中，所述电源模块包括：

31、芯片电源模块和雷管电源模块；

32、所述芯片电源模块用于将总线电压降低至5v为主控芯片供电；

33、所述雷管电源模块用于为雷管稳压供电。

34、在本申请的第二方面，提供一种起爆器控制系统，包括：

35、控制器、选发模块和电子雷管的起爆器；

36、所述控制器电连接选发模块；

37、所述选发模块电连接多个电子雷管的起爆器。

38、在本申请的第三方面，提供一种起爆器控制方法，包括：

39、获取电子雷管的爆破任务，所述爆破任务包括每一电子雷管对应的爆破时间和每一电子雷管的操作密钥；

40、从预存数据库中调取已安装的电子雷管的编号和对应的管壳码后，验证电子雷管的编号和对应的管壳码是否匹配，得到第一验证结果；

41、将所述电子雷管的操作密钥发送至电子雷管进行匹配，以使得电子雷管返回第二验证结果；

42、当所述第一验证结果和第二验证结果均为通过后，根据所述爆破时间，依次向对应的电子雷管发送爆破信号。

43、在一种可能的实现方式中，从预存数据库中调取已安装的电子雷管的编号和对应的管壳码后，验证电子雷管的编号和对应的管壳码是否匹配，包括：

44、获取预存数据库中已安装的电子雷管的编号和对应的管壳码；

45、根据所述电子雷管的编号，从云端服务器中查询准确的管壳码；

46、将云端服务器中的管壳码与数据库中的管壳码进行比对，比对成功后则管壳码匹配。

47、在一种可能的实现方式中，还包括：

48、获取电子雷管的自检数据；

49、当所述自检数据异常时，根据所述电子雷管的编号，生成对应编号的报警信号。

50、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：信息输入模块和数据输出模块能够实现与上位机之间的通信，上位机向主控芯片发送点火指令，主控芯片输出特定脉冲，通过点火控制模块实现控制起爆，从而提高了电子雷管的安全性。

技术特征：

1.一种电子雷管的起爆器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电子雷管的起爆器，其特征在于，所述点火控制模块（203），包括：

3.根据权利要求2所述的电子雷管的起爆器，其特征在于，所述整流滤波单元（2031），包括：

4.根据权利要求2所述的电子雷管的起爆器，其特征在于，所述负载检测单元（2033），包括：

5.根据权利要求1所述的电子雷管的起爆器，其特征在于，所述信息输入模块包括：

6.根据权利要求1所述的电子雷管的起爆器，其特征在于，所述电源模块（205）包括：

7.一种电子雷管的起爆控制系统，其特征在于，包括：

8.一种电子雷管的起爆控制方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的电子雷管的起爆控制方法，其特征在于，从预存数据库中调取已安装的电子雷管的编号和对应的管壳码后，验证电子雷管的编号和对应的管壳码是否匹配，包括：

10.根据权利要求9所述的电子雷管的起爆控制方法，其特征在于，还包括：

技术总结本申请涉及一种电子雷管的起爆器、起爆控制系统及起爆控制方法，涉及电子雷管领域，该起爆器包括：信息输入模块，所述信息输入模块用于实现控制信号输入；数据输出模块，所述数据输出模块连接总线电流解析器；点火控制模块，所述点火控制模块用于在特定脉冲条件下控制点火电压实现控制起爆；主控芯片，所述主控芯片连接信息输入模块、数据输出模块和点火控制模块，用于向点火控制模块发送启动信号；电源模块，所述电源模块用于为主控芯片和雷管提供电源；点火模块，所述点火模块与点火控制模块连接，用于触发雷管。本申请具有雷管控制智能化程度更高，电路设计引入起爆条件控制，提升起爆安全性的效果。技术研发人员：姚升武,张立明,肖武红,马文祥,张英豪受保护的技术使用者：北京煋邦数码科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9