一种用于精准对时的无线网络起爆系统的制作方法

1.本发明涉及精准爆破领域，具体涉及一种用于精准对时的无线网络起爆系统。


背景技术：

2.电子爆破系统一般用在采矿业、建筑业，现有的电子爆破系统都是基于有线的对时，无线精准对时就是通过对本地时钟的某些操作，达到为分布式系统提供一个统一时间标度的过程。在集中式系统中，由于所有进程或者模块都可以从系统唯一的全局时钟中获取时间，因此系统内任何两个事件都有着明确的先后关系。而在分布式系统中，由于物理上的分散性，系统无法为彼此间相互独立的模块提供一个统一的全局时钟，而由各个进程或模块各自维护它们的本地时钟，由于这些本地时钟的计时速率、运行环境存在不一致性，因此即使所有本地时钟在某一时刻都被校准，一段时间后，这些本地时钟也会出现不一致，为了这些本地时钟再次达到相同的时间值，必须进行时间同步操作。
3.电子雷管在民爆行业应用对时间同步要求很高，目前现有的电子雷管都是基于有线的延时控制，比如用485通信总线控制实现编码器和译码器的起爆控制，现有的技术无法在无线领域应用。


技术实现要素：

4.本发明的发明目的是提供一种用于精准对时的无线网络起爆系统，操作简单，效率高，且具有较好的通用性。
5.为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种用于精准对时的无线网络起爆系统，包括：控制单元、编码器、译码器、多个电子雷管、对时模块、无线透传模块；
6.控制单元电性连接有编码器，编码器电性连接有多个译码器，通过无线透传模块将信号传输至译码器，编码器用于信号的加密传输，译码器将编码器加密的信号进行解码；
7.每一个译码器电性连接有一个电子雷管，通过译码器进行解码后的信号传输至电子雷管，多个电子雷管之间通过对时模块电性连接，对时模块用于多个电子雷管与控制单元之间的时钟同步，实现多个电子雷管同时起爆。
8.优选地，所述无线透传模块为基于lora调频技术的无线透传模块，所述无线透传模块用于实现信号的无线传输。
9.进一步的，起爆系统还包括时钟模块，所述时钟模块与所述控制单元电性连接，所述时钟模块用于控制电子雷管的起爆延时时间。
10.优选地，所述控制单元为stm32f407单片机。
11.优选地，还包括多个反馈模块，所述反馈模块与所述电子雷管一一对应，所述反馈模块接收对应的电子雷管的起爆时间，并反馈至控制单元，控制单元将各个电子雷管的起爆时间进行比对，若不同电子雷管之间的起爆时间偏差大于预定时间时，生成修正信息，并根据修正信息对电子雷管的起爆时间进行校正。
12.优选地，所述电子雷管包括钢管外壳，所述钢管外壳内部设置有起爆药与控制电
路小板，所述钢管外壳端部设置有橡胶塞，控制电路小板控制起爆电容，并提供电子雷管起爆时所需的能量，实现电子雷管的爆破。
13.优选地，电容能量计算公式如下：
14.其中q表示电容能量，c表示电容值，u表示电容电压。
15.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
16.(1)本技术通过无线lora调频技术的对时模块，多个电子雷管与控制单元之间的时钟同步，保证各个电子雷管之间的精准对时，实现精准及延时可控制的无线网络爆破系统。
17.(2)通过设置的反馈模块接收对应的电子雷管的起爆时间，并反馈至控制单元，控制单元将各个电子雷管的起爆时间进行比对，并对电子雷管的起爆时间进行校正，保证各个电子雷管之间的起爆时间相同。
附图说明
18.图1为本发明的无线网络起爆系统框图。
具体实施方式
19.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
20.实施例1
21.如图1所示，本发明公开了一种用于精准对时的无线网络起爆系统，包括：控制单元、编码器、译码器、多个电子雷管、对时模块、无线透传模块；
22.控制单元电性连接有编码器，编码器电性连接有多个译码器，通过无线透传模块将信号传输至译码器，编码器用于信号的加密传输，译码器将编码器加密的信号进行解码；其中控制单元与编码器之间设置有信号放大模块，能够将控制单元的控制信号进行放大，提高控制精度。
23.每一个译码器电性连接有一个电子雷管，通过译码器进行解码后的信号传输至电子雷管，多个电子雷管之间通过对时模块电性连接，对时模块用于多个电子雷管与控制单元之间的时钟同步，实现多个电子雷管同时起爆。
24.优选地，无线透传模块为基于lora调频技术的无线透传模块，无线透传模块用于实现信号的无线传输。
25.进一步的，在单机爆破网络中，编码器固定于起爆器内部，和起爆器组成一个整体；在多机爆破网络中，编码器与起爆器的从机接口相连，位于起爆器的外部,机接口为rs485接口a、b线加上无线lora调频技术模块，里面内嵌入式ptp时间同步应用程序，实现精准及延时可控制的无线网络，爆破系统一个起爆器最多可以级联23个编码器，加上本身的1个编码器实现对24个编码器的管理。
26.进一步的，起爆系统还包括时钟模块，时钟模块与控制单元电性连接，时钟模块用于控制电子雷管的起爆延时时间。
27.进一步的，控制单元为stm32f407单片机。
28.具体的，通过控制单元加载时钟获取应用程序，以译码器为主节点获得本地时间和控制器同步，以控制单元时间同步算法定制修改各个子节点的时钟同步，以平台服务器ntp服务器时间同步本地节点的时间的构成系统方法，基于点对点的单片机同步时间设置方法，点对多点，及多点对点的精准时间同步装置，不限于两台pc机器、pc到单片，单片机到单片机，服务器到单片机的系统。
29.根据本发明实施例，还包括多个反馈模块，反馈模块与电子雷管一一对应，反馈模块接收对应的电子雷管的起爆时间，并反馈至控制单元，控制单元将各个电子雷管的起爆时间进行比对，若不同电子雷管之间的起爆时间偏差大于预定时间时，生成修正信息，并根据修正信息对电子雷管的起爆时间进行校正。
30.根据本发明实施例，电子雷管包括钢管外壳，钢管外壳内部设置有起爆药与控制电路小板，钢管外壳端部设置有橡胶塞，控制电路小板控制起爆电容，并提供电子雷管起爆时所需的能量，实现电子雷管的爆破。
31.进一步的，电子雷管控制电路小板是电子雷管的核心，控制着电子雷管的工作与起爆，钢管壳内装有起爆药和控制电路小板，其中控制电路是整个电子雷管的核心，电子雷管内置有芯片，芯片控制着电子雷管的工作，两个储能元件分别提供芯片工作的能量和起爆能量，起爆电子雷管从而引爆周围的炸药。
32.进一步的，电容能量计算公式如下：
33.其中q表示电容能量，c表示电容值，u表示电容电压。
34.综上，本技术通过无线lora调频技术的对时模块，多个电子雷管与控制单元之间的时钟同步，保证各个电子雷管之间的精准对时，实现精准及延时可控制的无线网络爆破系统，通过设置的反馈模块接收对应的电子雷管的起爆时间，并反馈至控制单元，控制单元将各个电子雷管的起爆时间进行比对，并对电子雷管的起爆时间进行校正，保证各个电子雷管之间的起爆时间相同。
35.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
36.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同
替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种用于精准对时的无线网络起爆系统，包括：控制单元、编码器、译码器、多个电子雷管、对时模块、无线透传模块；其特征在于，所述控制单元电性连接有编码器，所述编码器电性连接有多个译码器，通过无线透传模块将信号传输至所述译码器，所述编码器用于信号的加密传输，所述译码器将所述编码器加密的信号进行解码；每一个译码器电性连接有一个电子雷管，通过译码器进行解码后的信号传输至电子雷管，多个电子雷管之间通过对时模块电性连接，对时模块用于多个电子雷管与控制单元之间的时钟同步，实现多个电子雷管同时起爆。2.如权利要求1所述的一种用于精准对时的无线网络起爆系统，其特征在于，所述无线透传模块为基于lora调频技术的无线透传模块，所述无线透传模块用于实现信号的无线传输。3.如权利要求2所述的一种用于精准对时的无线网络起爆系统，其特征在于，起爆系统还包括时钟模块，所述时钟模块与所述控制单元电性连接，所述时钟模块用于控制电子雷管的起爆延时时间。4.如权利要求1所述的一种用于精准对时的无线网络起爆系统，其特征在于，所述控制单元为stm32f407单片机。5.如权利要求1所述的一种用于精准对时的无线网络起爆系统，其特征在于，还包括多个反馈模块，所述反馈模块与所述电子雷管一一对应，所述反馈模块接收对应的电子雷管的起爆时间，并反馈至控制单元，控制单元将各个电子雷管的起爆时间进行比对，若不同电子雷管之间的起爆时间偏差大于预定时间时，生成修正信息，并根据修正信息对电子雷管的起爆时间进行校正。6.如权利要求1所述的一种用于精准对时的无线网络起爆系统，其特征在于，所述电子雷管包括钢管外壳，所述钢管外壳内部设置有起爆药与控制电路小板，所述钢管外壳端部设置有橡胶塞，控制电路小板控制起爆电容，并提供电子雷管起爆时所需的能量，实现电子雷管的爆破。7.如权利要求6所述的一种用于精准对时的无线网络起爆系统，其特征在于，电容能量计算公式如下：其中q表示电容能量，c表示电容值，u表示电容电压。

技术总结
本发明公开了一种用于精准对时的无线网络起爆系统，包括控制单元、编码器、译码器、多个电子雷管、对时模块、无线透传模块；控制单元电性连接有无线透传模块，通过无线透传模块将信号传输至编码器，编码器电性连接有多个译码器，编码器用于信号的加密传输，所述译码器将编码器加密的信号进行解码；每一个译码器电性连接有一个电子雷管，通过译码器进行解码后的信号传输至电子雷管，多个电子雷管之间通过对时模块电性连接，对时模块用于多个电子雷管与控制单元之间的时钟同步，实现多个电子雷管同时起爆。时起爆。时起爆。


技术研发人员：李道流 罗继峰 金仲文 申海娟
受保护的技术使用者：德州鲲程电子科技有限公司
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/7/12