基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制方法及系统与流程

本发明涉及电子雷管起爆控制，尤其涉及一种基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制方法及系统。

背景技术：

1、电子雷管广泛应用于露天矿山、矿岩分离、围堰拆除、隧道、城镇地基、山体改造及排危拆除爆破等情景，目前，控制电子雷管起爆的方法主要有基于有线连接的有线通信起爆控制方法和基于无线电波进行通信的无线通信起爆控制方法，这两种起爆控制方法均适用于一般的陆上爆破场景。

2、然而，对于水下爆破作业场景，在采用基于有线连接的有线通信起爆控制方法来实施水下爆破时，需要通过足够长的导线将起爆器与布置在水下的多发电子雷管连接，布置在水下的电子雷管和起爆器之间的导线容易存在防水失效，导致与防水失效的导线连接的全部或部分电子雷管拒爆；另外，连接在电子雷管和起爆器之间的导线在水流和涌浪等的作用下还容易被拉断，导致水下爆破作业实施的难度较大甚至难以正常实施。

3、进一步的，在采用基于无线电波进行通信的无线通信起爆控制方法来实施水下爆破时，由于无线电波属于电磁波，无线电波对水体的穿透能力较弱，基于无线电波进行通信的电子雷管起爆控制器与布置在水下的电子雷管进行通信时，难以确保基于无线电波进行通信的电子雷管起爆控制器将起爆控制数据可靠的传输给布置在水下的电子雷管。由此，亟需一种便于实施水下爆破且有利于提高水下通信的可靠性的起爆控制方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的至少一个不足，提供一种便于实施水下爆破且有利于提高水下通信的可靠性的基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制方法；另外，还提供一种基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制系统。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、根据本技术的一方面，提供一种基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制方法，所述方法包括：

4、向位于水下的水下无线电子雷管发送包含有起爆控制数据的超声波，所述水下无线电子雷管接收所述包含有起爆控制数据的超声波，并将包含有起爆控制数据的超声波转换成包含有起爆控制数据的电信号；

5、所述水下无线电子雷管根据转换成的所述包含有起爆控制数据的电信号，对位于水下的所述水下无线电子雷管进行起爆控制。

6、根据本技术的一个实施例，所述向位于水下的水下无线电子雷管发送包含有起爆控制数据的超声波，所述水下无线电子雷管接收所述包含有起爆控制数据的超声波，并将包含有起爆控制数据的超声波转换成包含有起爆控制数据的电信号，包括：

7、通过起爆控制器上的第一控制模块控制所述起爆控制器上的第一超声波换能器，向位于水下的所述水下无线电子雷管上的第二超声波换能器发送包含有起爆控制数据的超声波，所述水下无线电子雷管上的第二超声波换能器接收所述包含有起爆控制数据的超声波，所述第二超声波换能器将包含有起爆控制数据的超声波转换成包含有起爆控制数据的电信号；

8、所述水下无线电子雷管根据转换成的所述包含有起爆控制数据的电信号，对位于水下的所述水下无线电子雷管进行起爆控制，包括：

9、转换成的包含有起爆控制数据的电信号输入所述水下无线电子雷管上的第二控制模块中，所述水下无线电子雷管上的第二控制模块根据包含有的起爆控制数据的电信号对位于水下的所述水下无线电子雷管进行起爆控制；

10、其中，所述起爆控制器包括所述第一控制模块和所述第一超声波换能器，第一控制模块与所述第一超声波换能器电连接，所述水下无线电子雷管包括所述第二控制模块和所述第二超声波换能器，所述第二控制模块与所述第二超声波换能器电连接。

11、根据本技术的一个实施例，所述水下无线电子雷管设有多发，所述基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制方法还包括：

12、获取多发所述水下无线电子雷管的当前位置信息，对多发所述水下无线电子雷管的分布位置范围进行确定，其中，所述当前位置信息包括经度、纬度和海拔；

13、根据多发所述水下无线电子雷管的当前位置信息，对所述向位于水下的水下无线电子雷管发送的超声波的发射方向、发射角度和发射范围进行调整，使得多发所述水下无线电子雷管位于所述发送出的超声波的覆盖范围之内。

14、根据本技术的一个实施例，在所述向位于水下的水下无线电子雷管发送包含有起爆控制数据的超声波之前，所述基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制方法还包括：

15、根据爆破需求，将多发所述水下无线电子雷管布置在水下爆破区域的炮孔内；

16、根据多发所述水下无线电子雷管所布置的水下爆破区域，确定用于向位于水下的多发所述水下无线电子雷管发送包含有起爆控制数据的超声波的起爆控制器的布置位置信息，根据所述布置位置信息进行布置所述起爆控制器，其中，所述布置位置信息包括经度、纬度和海拔。

17、根据本技术的一个实施例，在所述根据爆破需求，将多发所述水下无线电子雷管布置在水下爆破区域的炮孔内之前，所述基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制方法还包括：

18、对多发所述水下无线电子雷管进行测试和充电，确保所述水下无线电子雷管满足起爆条件。

19、根据本技术的一个实施例，在所述向位于水下的水下无线电子雷管发送包含有起爆控制数据的超声波之前，所述基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制方法还包括：

20、向位于水下的所述水下无线电子雷管发送包含有起爆前测试数据的超声波，所述水下无线电子雷管接收所述包含有起爆前测试数据的超声波，并将包含有起爆前测试数据的超声波转换成包含有起爆前测试数据的电信号；

21、所述水下无线电子雷管根据转换成的所述包含有起爆前测试数据的电信号对位于水下的所述水下无线电子雷管进行起爆前测试控制，获得所述水下无线电子雷管的测试结果数据；

22、所述水下无线电子雷管将所述测试结果数据转换成的包含有所述测试结果数据的超声波，并将换成的包含有所述测试结果数据的超声波进行发射，将所述水下无线电子雷管的测试结果进行反馈。

23、根据本技术的一个实施例，所述基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制方法还包括：

24、接收所述水下无线电子雷管发射的包含有所述测试结果数据的超声波，将接收的包含有所述测试结果数据的超声波转换成包含有所述测试结果数据的电信号；

25、根据转换成的包含有所述测试结果数据的电信号，获取所述水下无线电子雷管的测试结果。

26、根据本技术的一个实施例，所述基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制方法还包括：

27、根据获取的所述水下无线电子雷管的测试结果，发出允许起爆指令或不允许起爆指令，其中，当所述测试结果为正常时，发出允许起爆指令，当所述测试结果为异常时，发出不允许起爆指令并提示异常。

28、本技术实施例提供的技术方案至少带来如下有益效果：

29、本实施例中的起爆控制方法基于超声波通信，起爆控制数据以超声波的方式进行传输，超声波是一种机械波，超声波在水体中具有良好的穿透能力；由此，采用本实施例中的起爆控制方法实施水下爆破作业时，能够与布置在水下的水下无线电子雷管基于超声波进行通信，来实现对布置在水下的水下无线电子雷管进行起爆控制，从而解决在水下布线导致的困扰，且有利于提高本实施例中的起爆控制器和布置在水下的水下无线电子雷管之间起爆控制的可靠性和稳定性。

30、根据本技术的另一方面，还提供一种基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制系统，用于实施上述的基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制方法，其包括：

31、起爆控制器，所述起爆控制器包括第一控制模块和第一超声波换能器，所述第一超声波换能器与所述第一控制模块电连接，所述第一超声波换能器包括至少一个用于接收超声波的接收端和至少一个用于发射超声波的发射端，所述第一超声波换能器还包括至少一个用于输出电信号的输出端和至少一个用于输入电信号的输入端，所述第一超声波换能器能够将其接收的超声波转换成电信号和将向其输入的电信号转换成超声波；

32、水下无线电子雷管，所述水下无线电子雷管包括第二控制模块和第二超声波换能器，所述第二超声波换能器与所述第二控制模块电连接，所述第二超声波换能器包括至少一个用于接收超声波的接收端和至少一个用于发射超声波的发射端，所述第二超声波换能器还包括至少一个用于输出电信号的输出端和至少一个用于输入电信号的输入端，所述第二超声波换能器能够将其接收的超声波转换成的电信号和将向其输入的电信号转换成的超声波。

33、在本实施例中，起爆控制器包括第一控制模块和第一超声波换能器，第一超声波换能器能够将其接收的超声波转换成电信号和将向其输入的电信号转换成超声波，水下无线电子雷管包括第二控制模块和第二超声波换能器，第二超声波换能器能够将其接收的超声波转换成的电信号和将向其输入的电信号转换成的超声波，有利于将起爆控制器与水下无线电子雷管能够基于超声波进行通信，起爆控制器发出的起爆控制数据以超声波的方式向水下无线电子雷管传输，超声波是一种机械波，超声波在水体中具有良好的穿透能力；由此，采用本实施例中的基于超声波通信的水下无线电子雷管的起爆控制系统实施水下爆破作业时，能够与布置在水下的水下无线电子雷管基于超声波进行通信，来实现对布置在水下的水下无线电子雷管进行起爆控制，从而解决在水下布线导致的困扰，且有利于提高本实施例中的起爆控制器和布置在水下的水下无线电子雷管之间起爆控制的可靠性和稳定性。

34、根据本技术的一个实施例，所述起爆控制器包括机体，所述第一超声波换能器通过第一信号传输线与所述第一控制模块电连接，第一超声波换能器连接在所述机体的外侧；所述水下无线电子雷管包括管体，所述第二超声波换能器通过第二信号传输线与所述第二控制模块电连接，所述第二超声波换能器连接在所述管体的外侧，所述第一超声波换能器和所述第二超声波换能器正对设置在水下。

35、本实施例中的第一超声波换能器通过第一信号传输线与第一控制模块电连接，第一超声波换能器连接在机体的外侧，便于对第一超声波换能器布置的位置进行调整；进一步的，第二超声波换能器通过第二信号传输线与第二控制模块电连接，第二超声波换能器连接在管体的外侧，便于对第二超声波换能器布置的位置进行调整；从而便于将第一超声波换能器和第二超声波换能器正对设置在水下，提高第一超声波换能器和第二超声波换能器基于超声波进行通信的可靠性和稳定性。