一种用于爆破管的微差起爆控制系统和方法

本发明涉及爆破工程，尤其涉及一种用于爆破管的微差起爆控制系统和方法。

背景技术：

1、随着我国城市的快速发展，地铁、综合管廊等地下隧道建设工程越来越多，相应地，越来越多的城市地下隧道工程需要穿越坚硬地层。而城市地下隧道工程往往位于城市人口、建构筑物密集区域，对炸药的储运要求极高，采用爆破施工引起的振动会对附近建构筑物造成较大危害，产生的噪声及烟尘等污染会对城市的人居环境造成影响。因此，城市地下隧道工程不宜采用炸药爆破开挖，大型凿岩机械由于空间限制无法进场作业，而人工风镐开挖效率太低，为提高破岩开挖效率。近年一些学者提出多种非炸药破岩方法，并将这些方法应用于相应实际的破岩工程中进行试验研究，例如金属膨胀剂法、二氧化碳液态相变法和气体膨胀爆破法。非炸药破岩开挖方法解决了传统炸药施工引起的爆破振动问题，但存在各方面的问题：金属膨胀剂成本较高，达到常规钻爆法的3～4倍；液态二氧化碳相变法需要专用设备进行辅助作业，操作工序较多，爆破筒的构件加工复杂且强度要求高，液态二氧化碳储运条件严苛。

2、然而，基于气体膨胀爆破法，目前已经发展到第三代致裂管，也称爆破管，它具有安全可靠性高、操作简便、振动和噪声小及破岩效率高等优点，对具有较大破岩土石方量的城市地下隧道开挖工程具有明显的优势。目前已有不少隧道工程正采用爆破管进行隧道施工，由于爆破管内的产气剂性质不同于炸药，目前尚未出现专用的微差起爆装置，只能使用电起爆装置或者直接接入市电同时起爆，因此无法实现分段分时起爆，导致隧道光爆效果非常差，超挖、欠挖非常严重，施工进度缓慢。

3、因此，现有技术中在对爆破管进行微差爆破控制的过程中，存在无法实现精准控制分段分时起爆的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种用于爆破管的微差起爆控制系统和方法，用以解决现有技术中在对爆破管进行起爆控制的过程中，存在的无法实现精准控制分段分时起爆的问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种用于爆破管的微差起爆控制系统，包括：

3、起爆电路；

4、控制模块，与起爆电路连接，用于生成微差起爆控制指令；

5、开关模块，与控制模块和起爆电路连接，用于根据微差起爆控制指令控制起爆电路的通断；

6、电源模块，分别与起爆电路、控制模块和开关模块连接，用于为起爆电路、控制模块和开关模块供电。

7、在一种可能的实现方式中，电源模块包括电源选取单元和供电单元；

8、电源选取单元用于根据起爆电路的环境数据选取目标供电单元；

9、供电单元用于为起爆电路供电。

10、在一种可能的实现方式中，供电单元包括电池组和可移动外接电源。

11、在一种可能的实现方式中，电源选取单元包括环境判别子单元，环境判别子单元用于根据环境数据判断起爆电路所在的区域是否便于获取外部电源；若是，则选取可移动外接电源作为目标供电单元；若否，则选取电池组作为目标供电单元。

12、在一种可能的实现方式中，还包括电阻测量模块，分别与控制模块和起爆电路连接，用于获取起爆电路的电阻值；

13、控制模块还用于根据电阻值确定是否生成微差爆破控制指令。

14、在一种可能的实现方式中，控制模块还包括电阻值判别单元，电阻值判别单元用于判断起爆电路的电阻值是否在预设的电阻阈值范围内；若是，则生成微差起爆控制指令；若否，则判断起爆电路异常，不生成微差起爆控制指令。

15、在一种可能的实现方式中，控制模块包括触摸屏一体机，触摸屏一体机还与电阻测量模块连接，用于显示起爆电路的电阻值。

16、在一种可能的实现方式中，开关模块包括固态继电器组，固态继电器组分别与控制模块和起爆电路连接，用于根据微差爆破控制指令控制起爆电路的通断。

17、在一种可能的实现方式中，开关模块还包括延时继电器组，延时继电器组分别与控制模块和固态继电器组连接，用于根据微差起爆控制指令提高固态继电器组的控制精度。

18、为了解决上述问题，本发明还提供一种用于爆破管的微差起爆控制方法，包括：

19、基于起爆电路的分段起爆数据生成微差起爆控制指令；

20、根据微差起爆控制指令控制起爆电路的通断；

21、其中，通过电源模块为起爆电路供电。

22、采用本发明的有益效果是：本发明公开了一种用于爆破管的微差起爆控制系统和方法，属于爆破工程技术领域，该系统包括：起爆电路；控制模块，与起爆电路连接，用于基于起爆电路的分段起爆数据生成微差起爆控制指令；开关模块，与控制模块和起爆电路连接，用于根据微差起爆控制指令控制起爆电路的通断；电源模块，分别与起爆电路、控制模块和开关模块连接，用于为起爆电路、控制模块和开关模块供电；通过电源模块对起爆电路、控制模块和开关模块进行统一供电，以便于后续进行统一供电管理；通过控制模块根据分段起爆数据确定是否生成微差起爆控制指令；通过开关模块根据微差起爆控制指令精准地控制起爆电路的通断，进而实现了精准地控制爆破管分段分时起爆。

23、进一步地，通过电源模块对用于爆破管的微差起爆控制系统的供电方式进行管理，能够实现适应性地集成化构造出对应的用于爆破管的微差起爆控制系统，进而提高用于爆破管的微差起爆控制系统的便携性和小型化，有利于将用于爆破管的微差起爆控制系统广泛地应用至各种不同的场景。

技术特征：

1.一种用于爆破管的微差起爆控制系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于爆破管的微差起爆控制系统，其特征在于，所述电源模块包括电源选取单元和供电单元；

3.根据权利要求2所述的用于爆破管的微差起爆控制系统，其特征在于，所述供电单元包括电池组和可移动外接电源。

4.根据权利要求3所述的用于爆破管的微差起爆控制系统，其特征在于，所述电源选取单元包括环境判别子单元，所述环境判别子单元用于根据所述环境数据判断所述起爆电路所在的区域是否便于获取外部电源；若是，则选取所述可移动外接电源作为所述目标供电单元；若否，则选取所述电池组作为所述目标供电单元。

5.根据权利要求1所述的用于爆破管的微差起爆控制系统，其特征在于，还包括电阻测量模块，分别与所述控制模块和所述起爆电路连接，用于获取所述起爆电路的电阻值；

6.根据权利要求5所述的用于爆破管的微差起爆控制系统，其特征在于，所述控制模块还包括电阻值判别单元，所述电阻值判别单元用于判断所述起爆电路的所述电阻值是否在预设的电阻阈值范围内；若是，则生成所述微差起爆控制指令；若否，则判断起爆电路异常，不生成所述微差起爆控制指令。

7.根据权利要求5所述的用于爆破管的微差起爆控制系统，其特征在于，所述控制模块包括触摸屏一体机，所述触摸屏一体机还与所述电阻测量模块连接，用于显示所述起爆电路的电阻值。

8.根据权利要求1所述的用于爆破管的微差起爆控制系统，其特征在于，所述开关模块包括固态继电器组，所述固态继电器组分别与所述控制模块和所述起爆电路连接，用于根据所述微差起爆控制指令控制所述起爆电路的通断。

9.根据权利要求5所述的用于爆破管的微差起爆控制系统，其特征在于，所述开关模块还包括延时继电器组，所述延时继电器组分别与所述控制模块和所述固态继电器组连接，用于根据所述微差起爆控制指令提高所述固态继电器组的控制精度。

10.一种用于爆破管的微差起爆控制方法，其特征在于，包括：

技术总结本申请公开了一种用于爆破管的微差起爆控制系统和方法，属于爆破工程技术领域，该系统包括：起爆电路；控制模块，与起爆电路连接，用于基于起爆电路的分段起爆数据生成微差爆破起爆控制指令；开关模块，与控制模块和起爆电路连接，用于根据微差起爆控制指令控制起爆电路的通断；电源模块，分别与起爆电路、控制模块和开关模块连接，用于为起爆电路、控制模块和开关模块供电；通过电源模块对起爆电路、控制模块和开关模块进行统一供电，以便于后续进行统一供电管理；通过控制模块根据分段起爆数据确定是否生成微差起爆控制指令；通过开关模块根据微差起爆控制指令精准地控制起爆电路的通断，进而实现了精准地控制爆破管分段分时起爆。技术研发人员：杨刚,黄正凯,孙金山,彭星新,孙热,王正一,王永太,贾永胜受保护的技术使用者：江汉大学技术研发日：技术公布日：2024/6/11