一种电子雷管起爆装置及起爆方法

本发明涉及电子雷管，特别是涉及一种电子雷管起爆装置及起爆方法。

背景技术：

1、雷管是一种重要的爆炸装置，常用于矿山、建筑工地军事作战、民用烟花爆竹等领域。它可以引爆火药等炸药，产生爆炸并释放巨大的能量。

2、雷管的主要用途之一是在矿山中进行爆破作业。矿山爆破是通过设置合适的炸药来实现，雷管作为引爆装置的一部分，起着引爆炸药的关键作用。在矿山爆破作业中，雷管的使用可以控制爆炸的位置、规模和时间，确保爆破的安全和效果。现有的工业雷管可分为火雷管、电雷管、导爆雷管、电子雷管等等，火雷管是由导火索的热能激发而引起爆炸的，适用于小型爆破作业；电雷管指由电能作用而发生爆炸变化的一种雷管，它广泛应用于各种爆破作业；导爆管雷管是塑料导爆管雷管的简称，它是由导爆管的冲击波激发的工业雷管，由导爆管和火雷管装配组成，用于无沼气、煤尘等爆炸危险的爆破工程；电子雷管又称数码电子雷管、数码雷管或工业数码电子雷管，即采用电子控制模块对起爆过程进行控制的电雷管。

3、近些年来，随着经济的不断发展，矿山开采与基础设施建设等领域对爆炸物品的需求量较大，国家也在不断地推动行业的发展。在使用过程中，工业雷管(火雷管、电雷管、导爆雷管)因其高危险系数逐渐被国家淘汰，同时要大力发展电子雷管。

4、电子雷管起爆前需要将脚线连接至起爆器进行充电，对此我们创新地提出了一种新式的电子雷管起爆装置及起爆方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种电子雷管起爆装置及起爆方法，以解决上述现有技术存在的问题，无需将电子雷管的脚线连接至起爆结构进行充电。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供了一种电子雷管起爆装置，包括激光供电式的无脚线数码电子雷管和起爆结构，所述激光供电式的无脚线数码电子雷管包括外壳以及设置在所述外壳内且依次连接的起爆药、点火头、电子雷管组件、信号装置、蓄电池、逆变器和光电转换器，所述起爆结构包括激光发射器，所述激光发射器用于向所述激光供电式的无脚线数码电子雷管发射激光，所述光电转换器用于接收所述起爆结构发射的激光并将激光转化为电能，电能通过所述逆变器的处理后对所述蓄电池充电，所述蓄电池充满电后，所述信号装置向所述起爆结构发送信号，所述起爆结构向所述信号装置发送起爆信号后，所述蓄电池为所述电子雷管组件充电，所述电子雷管组件放电并点燃所述点火头，所述点火头将起爆药点燃。

4、优选地，所述电子雷管组件包括电路板以及设置在所述电路板上的电容和数控芯片，所述蓄电池能够为所述电容充电，所述电容放电并点燃所述点火头。

5、优选地，所述信号装置与所述电路板通过导线连接，所述信号装置与所述蓄电池通过导线连接，所述信号装置还与信号处理装置连接，所述信号处理装置用于与起爆结构电连接，所述信号处理装置用于接收和发射信号。

6、优选地，所述外壳的一端设置有防尘镜片，所述防尘镜片靠近所述光电转换器设置。

7、优选地，所述起爆结构还包括三维扫描仪，所述三维扫描仪与控制终端通过线缆连接，所述三维扫描仪与所述信号装置通过激光传递信息，实现信号交互，所述数控芯片将各所述激光供电式的无脚线数码电子雷管的信息通过所述信号装置传输至所述三维扫描仪，所述三维扫描仪将各所述激光供电式的无脚线数码电子雷管的信息传输至控制终端。

8、优选地，所述三维扫描仪用于扫描钻凿有炮孔的工作面，所述三维扫描仪扫描钻凿有炮孔的工作面后，将信号传输至控制终端，在控制终端建立工作面的三维模型，并对炮孔形状特征进行识别，在控制终端中确定炮孔的位置坐标。

9、优选地，控制终端通过所述起爆结构的信号发射器向所述信号装置发送指令信号。

10、优选地，所述激光发射器与控制终端电连接，根据炮孔的位置坐标，控制终端控制所述激光发射器向炮孔发射激光。

11、本发明还提供了一种所述电子雷管起爆装置的起爆方法，包括：在将要爆破的工作面上钻凿炮孔，安放起爆结构，对工作面及炮孔位置进行三维激光扫描，扫描完成后，向炮孔内装填炸药和激光供电式的无脚线数码电子雷管并封堵，激光供电式的无脚线数码电子雷管的末端露出封堵，控制终端后处理完成，得到炮孔的位置坐标，控制终端向起爆结构发送指令，激光发射器照射炮孔位置，通过光电转换器为蓄电池供电，蓄电池电量充足后，信号装置向起爆结构的接收模块发射信号并将信号导入控制终端，控制终端生成关于激光供电式的无脚线数码电子雷管的信息列表，控制终端发出指令，由起爆结构制造激光频闪并被信号装置接收，依次执行：检查激光供电式的无脚线数码电子雷管完整性、对电容充电指令，在准备完成后发出起爆指令，激光供电式的无脚线数码电子雷管接收到信号后，按照设定的延时，电容放电激发点火头进而激发起爆药，通过起爆药的冲击波对炸药进行起爆。

12、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

13、本发明的起爆结构的激光发射器向激光供电式的无脚线数码电子雷管发射激光，光电转换器用于接收起爆结构发射的激光并将激光转化为电能，光电转换器产生光伏效应为蓄电池充电，逆变器将直流电转化为交流电后对蓄电池充电，为炸药的起爆提供所需的电能，蓄电池充满电后，信号装置向起爆结构发送信号，起爆结构在接收到信号后生成相应激光供电式的无脚线数码电子雷管的编组信息，并可经由信号装置的交互发送进一步的起爆指令，蓄电池为电子雷管组件充电，电子雷管组件放电并点燃点火头，点火头将起爆药点燃。本发明无需将电子雷管的脚线连接至起爆结构进行充电。

技术特征：

1.一种电子雷管起爆装置，其特征在于：包括激光供电式的无脚线数码电子雷管和起爆结构，所述激光供电式的无脚线数码电子雷管包括外壳以及设置在所述外壳内且依次连接的起爆药、点火头、电子雷管组件、信号装置、蓄电池、逆变器和光电转换器，所述起爆结构包括激光发射器，所述激光发射器用于向所述激光供电式的无脚线数码电子雷管发射激光，所述光电转换器用于接收所述起爆结构发射的激光并将激光转化为电能，电能通过所述逆变器的处理后对所述蓄电池充电，所述蓄电池充满电后，所述信号装置向所述起爆结构发送信号，所述起爆结构向所述信号装置发送起爆信号后，所述蓄电池为所述电子雷管组件充电，所述电子雷管组件放电并点燃所述点火头，所述点火头将起爆药点燃。

2.根据权利要求1所述的电子雷管起爆装置，其特征在于：所述电子雷管组件包括电路板以及设置在所述电路板上的电容和数控芯片，所述蓄电池能够为所述电容充电，所述电容放电并点燃所述点火头。

3.根据权利要求2所述的电子雷管起爆装置，其特征在于：所述信号装置与所述电路板通过导线连接，所述信号装置与所述蓄电池通过导线连接，所述信号装置还与信号处理装置连接，所述信号处理装置用于与起爆结构电连接，所述信号处理装置用于接收和发射信号。

4.根据权利要求1所述的电子雷管起爆装置，其特征在于：所述外壳的一端设置有防尘镜片，所述防尘镜片靠近所述光电转换器设置。

5.根据权利要求2所述的电子雷管起爆装置，其特征在于：所述起爆结构还包括三维扫描仪，所述三维扫描仪与控制终端通过线缆连接，所述三维扫描仪与所述信号装置通过激光传递信息，实现信号交互，所述数控芯片将各所述激光供电式的无脚线数码电子雷管的信息通过所述信号装置传输至所述三维扫描仪，所述三维扫描仪将各所述激光供电式的无脚线数码电子雷管的信息传输至控制终端。

6.根据权利要求5所述的电子雷管起爆装置，其特征在于：所述三维扫描仪用于扫描钻凿有炮孔的工作面，所述三维扫描仪扫描钻凿有炮孔的工作面后，将信号传输至控制终端，在控制终端建立工作面的三维模型，并对炮孔形状特征进行识别，在控制终端中确定炮孔的位置坐标。

7.根据权利要求1所述的电子雷管起爆装置，其特征在于：控制终端通过所述起爆结构的信号发射器向所述信号装置发送指令信号。

8.根据权利要求1所述的电子雷管起爆装置，其特征在于：所述激光发射器与控制终端电连接，根据炮孔的位置坐标，控制终端控制所述激光发射器向炮孔发射激光。

9.一种如权利要求1-8中任一项的所述电子雷管起爆装置的起爆方法，其特征在于：包括：

技术总结本发明公开了一种电子雷管起爆装置及起爆方法，涉及电子雷管技术领域，激光供电式的无脚线数码电子雷管包括外壳以及设置在外壳内且依次连接的起爆药、点火头、电子雷管组件、信号装置、蓄电池、逆变器和光电转换器，起爆结构包括激光发射器，激光发射器用于向激光供电式的无脚线数码电子雷管发射激光，光电转换器用于接收起爆结构发射的激光并将激光转化为电能，电能通过逆变器的处理后对蓄电池充电，蓄电池充满电后，信号装置向起爆结构发送信号，起爆结构向信号装置发送起爆信号后，蓄电池为电子雷管组件充电，电子雷管组件放电并点燃点火头，点火头将起爆药点燃。本发明无需将电子雷管的脚线连接至起爆结构进行充电。技术研发人员：王雁冰,汪东宸,张英豪,杨仁树,杨柳,邹宝平,张立明受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）技术研发日：技术公布日：2024/7/18