專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于gps網(wǎng)絡(luò)的起爆控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種爆破裝置，更具體的說(shuō)，涉及一種基于GPS網(wǎng)絡(luò)的起爆控制 裝置。用于如煤礦開(kāi)采以及礦山爆破等大多數(shù)爆破領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在爆破施工中，爆破的重點(diǎn)是在裝藥量一定的情況下追求達(dá)到最大破碎效果，另 一個(gè)更為重要的是要減少由于爆炸產(chǎn)生的地震波對(duì)附近設(shè)施的影響。通常達(dá)到這些目標(biāo)的 方法是，在選定的操作區(qū)域內(nèi)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)炸藥按照一定延期序列起爆?，F(xiàn)有的起爆控制器主 要有如下形式，一類(lèi)手工操作形式作業(yè)過(guò)程如下在確認(rèn)網(wǎng)絡(luò)連接好后，先將接起爆器的兩 根母線短路，再將網(wǎng)絡(luò)引出的兩根雷管腳線分別接于兩根母線，并用電工膠布將連接處包 纏牢固，然后將短接的兩根放炮母線分開(kāi)，分別將母線牢固的接在起爆器的兩個(gè)接線柱，打 開(kāi)網(wǎng)絡(luò)電阻測(cè)試開(kāi)關(guān)，確認(rèn)電阻值正常后，關(guān)閉電阻測(cè)試開(kāi)關(guān)，確認(rèn)所有人員撤離至安全地 點(diǎn)，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，按下充電按鈕開(kāi)關(guān)，待指示燈亮后，立即松手起爆，以免高壓損壞內(nèi)部電 器元件。這種控制方式對(duì)操作人員的要求比較高并且時(shí)延性受多方面因素的影響。另外一 類(lèi)具備自動(dòng)操作形式的作業(yè)過(guò)程如下將電雷管組網(wǎng)完成后，將母線牢固的接于起爆器的 的兩個(gè)接線柱，然后進(jìn)行狀態(tài)檢測(cè)，正常后即可將起爆器調(diào)置自動(dòng)狀態(tài)，設(shè)定起爆時(shí)間，起 爆器進(jìn)入自動(dòng)程序執(zhí)行定時(shí)起爆流程。對(duì)于上述起爆方式，由于其時(shí)基信號(hào)的采用所限，其 誤差較大，難以實(shí)現(xiàn)精確時(shí)延的控制，也就難以達(dá)到預(yù)期的要求。因此，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)一種能夠?qū)崿F(xiàn)精確時(shí)延控制，且能同時(shí)控 制多個(gè)起爆器的控制器。本實(shí)用新型既可以實(shí)現(xiàn)精確延時(shí)控制又具備同時(shí)控制多個(gè)起爆器 進(jìn)行組網(wǎng)爆破的能力。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是在于提供了一種基于GPS網(wǎng)絡(luò)的起爆控制裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 操作簡(jiǎn)便。本實(shí)用新型具備精確時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)的采集能力，并且具備時(shí)間信號(hào)的自動(dòng)校 準(zhǔn)功能，具備優(yōu)良的無(wú)線信號(hào)雙向傳輸能力，具備優(yōu)良的組網(wǎng)能力，具備優(yōu)良的爆破控制功 能，操作簡(jiǎn)潔明了，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)時(shí)間序列的爆破控制。為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，采用如下技術(shù)方案一種基于GPS網(wǎng)絡(luò)的起爆控制裝置，包括主站、第一從站、第二從站，GPS信號(hào)控制 器，其中GPS太陽(yáng)能電池板作為電源與GPS信號(hào)控制器連接。主站由主控制模塊、主接收模塊、主收發(fā)模塊、第一 GPS天線、第二 GPS天線組成， 主控制模塊通過(guò)外接端口一與主接收模塊相連接，主接收模塊通過(guò)其外接端口與第一 GPS 天線相連接，主控制模塊通過(guò)外接端口 二與主收發(fā)模塊相連接，主收發(fā)模塊通過(guò)其外接端 口與第二 GPS天線相連接。第一從站由第一從收發(fā)模塊、第一從接收模塊、第一起爆模塊、第三GPS天線、第
3四GPS天線組成，第一起爆模塊通過(guò)外接端口一與第一從接收模塊相連接，第一從接收模 塊通過(guò)其外接端口與第三GPS天線相連接，第一起爆模塊通過(guò)外接端口 二與第一從收發(fā)模 塊相連接，第一從收發(fā)模塊通過(guò)其外接端口與第四GPS天線相連接。第一從站通過(guò)第一起爆模塊的外接端口三與第一引爆者相連接。第二從站由第二從收發(fā)模塊、第二從接收模塊、第二起爆模塊、第五GPS天線、第 六GPS天線組成，第二起爆模塊通過(guò)外接端口一與第二從接收模塊相連接，第二從接收模 塊通過(guò)其外接端口與第五GPS天線相連接，第二起爆模塊通過(guò)外接端口二與第二從收發(fā)模 塊相連接，第二從收發(fā)模塊通過(guò)其外接端口與第六GPS天線相連接。第二從站通過(guò)第二起爆模塊的外接端口三與第二引爆者相連接。主站包括主控制模塊和主接收模塊以及主收發(fā)模塊，主接收模塊通過(guò)GPS天線接 收來(lái)自GPS信號(hào)控制模塊的即時(shí)信息并將其傳送給主控制模塊，主收發(fā)模塊通過(guò)天線與第 一從站和第二從站進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，主控制模塊控制主接收模塊和主收發(fā)模塊的工作狀 態(tài)，并通過(guò)主接收模塊獲取GPS信息以便進(jìn)行即時(shí)校準(zhǔn)，通過(guò)主收發(fā)模塊控制第一從站和 第二從站的狀態(tài)并接收第一從站和第二從站反饋回來(lái)的信息。第一從站包括第一起爆模塊 和第一從接收模塊以及第一從收發(fā)模塊，第一從接收模塊通過(guò)GPS天線接收來(lái)自GPS信號(hào) 控制模塊的即時(shí)信息并將其傳送給第一起爆模塊，第一從收發(fā)模塊通過(guò)天線與主站進(jìn)行雙 向數(shù)據(jù)通訊，接收來(lái)自主站的指令并向主站反饋第一從站的狀態(tài)等信息，第一從站控制第 一從接收模塊并接收其傳送回來(lái)的信息進(jìn)而以此信息為基準(zhǔn)校正內(nèi)部數(shù)據(jù)；第一從站控 制第一從收發(fā)模塊并接收處理它們傳送回來(lái)的信息進(jìn)而控制第一引爆者。第二從站包括第 二起爆模塊和第二從接收模塊以及第二從收發(fā)模塊，第二從接收模塊通過(guò)GPS天線接收來(lái) 自GPS信號(hào)控制模塊的即時(shí)信息并將其傳送給第二起爆模塊，第二從收發(fā)模塊通過(guò)天線與 主站進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)通訊，接收來(lái)自主站的指令并向主站反饋第二從站的狀態(tài)等信息，第二 從站控制第二從接收模塊并接收其傳送回來(lái)的信息進(jìn)而以此信息為基準(zhǔn)校正內(nèi)部數(shù)據(jù)；第 二從站控制第二從收發(fā)模塊并接收處理它們傳送回來(lái)的信息進(jìn)而控制第一引爆者。一種基于GPS網(wǎng)絡(luò)的起爆控制裝置起爆操作流程是，首先是錄入信息，第一從站 和第二從站16的信息；其次是第一從站和第二從站放入預(yù)定的地點(diǎn)，并連接第一引爆者和 第二引爆者；第三是主站與第一從站和第二從站建立雙向通訊，確認(rèn)彼此的狀態(tài)，確認(rèn)是否 進(jìn)入下一步流程；第四是主站定位并確定位置，錄入第一引爆者和第二引爆者的預(yù)定時(shí)間； 第五是錄入第一引爆者和第二引爆者的預(yù)定位置；第六是第一從站和第二從站的GPS信息 的計(jì)算；第七是主站，第一從站和第二從站時(shí)空信息比對(duì)；第八是主站12，第一從站和第二 從站信息校準(zhǔn)；第九是主站確定時(shí)基；第十是主站確定基于GPS的起爆時(shí)間；第十一是主站 傳送基于GPS的起爆時(shí)間信息給第一從站和第二從站；第十二雙向通信驗(yàn)證操作；第十三 是從站計(jì)算起爆時(shí)間；第十四是預(yù)期時(shí)間到，從站發(fā)出起爆指令完成起爆。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果本實(shí)用新型具備精確時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)的采集能力，并且具備時(shí)間信號(hào)的自動(dòng)校準(zhǔn)功 能，具備優(yōu)良的無(wú)線信號(hào)雙向傳輸能力，具備優(yōu)良的組網(wǎng)能力，具備優(yōu)良的爆破控制功能， 操作簡(jiǎn)潔明了，能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)時(shí)間序列的爆破控制。
圖1為起爆裝置結(jié)構(gòu)框圖圖2為起爆裝置操作流程圖其中4201-GPS太陽(yáng)能電池板(單晶硅型)，4202-GPS信號(hào)控制器(公知技術(shù)，任意型號(hào) 均可)，12-主站，34-主控制模塊(單片機(jī)8031)，32-主收發(fā)模塊(XBEEPR0-900)，36-主 接收模塊(XBEEPR0-900)，38-第一 GPS天線(定位授時(shí)天線，頻段1570_1580MHz)，39-第 二 GPS天線(定位授時(shí)天線，頻段1570—1580MHz)，14-第一從站，44-第一從收發(fā)模塊 (XBEEPR0-900)，46-第一從接收模塊(XBEEra0-900)，50-第一電子起爆模塊(IRF9014)， 48-第三GPS天線(同上)，49_第四GPS天線(同上)，18-第一引爆者，16-第二從站， 54-第二從收發(fā)模塊(XBEEPR0-900)，56-第二從接收模塊(XBEEPR0-900)，60-第二電子起 爆模塊(IRF9014)，58-第五GPS天線(同上)，59-第六GPS天線(同上)，20-第二引爆者圖2流程圖中流程102，主站12錄入第一從站14和第二從站16的信息流程104，第一從站14和第二從站16放入預(yù)定的地點(diǎn)，第一從站連接第一引爆者 18，第二從站16連接第二引爆者20。流程106，主站12與第一從站14建立雙向通訊，確認(rèn)彼此的工作狀態(tài)，確認(rèn)是否進(jìn) 入下一步流程；主站12與第二從站16建立雙向通訊，確認(rèn)彼此的工作狀態(tài)，確認(rèn)是否進(jìn)入 下一步流程流程108，主站12接收GPS信息，確定自己的空間位置信息流程110，主站12錄入第一引爆者18和第二引爆者20的預(yù)定時(shí)間流程112，第一從站14接收GPS信息，確定自己的時(shí)空信息；第二從站16接收GPS 信息，確定自己的時(shí)空信息流程114，主站12分別與第一從站14和第二從站16進(jìn)行時(shí)空信息比對(duì)流程116，主站12，第一從站14和第二從站16信息校準(zhǔn)流程120，主站12確定時(shí)間基準(zhǔn)信息流程122，主站確定基于GPS的起爆時(shí)間信息流程124，主站12傳送基于GPS的第一起爆時(shí)間信息給第一從站14，主站12傳送 基于GPS的第二起爆時(shí)間信息給第二從站16流程126，主站12與第一從站14進(jìn)行雙向通信驗(yàn)證操作，確定是否進(jìn)入下一步流 程，主站12與第二從站16進(jìn)行雙向通訊驗(yàn)證操作，確定是否進(jìn)入下一步流程流程130，第一從站14和第二從站16從站各自計(jì)算自己的起爆時(shí)間流程132，第一起爆時(shí)間到，第一從站14完成起爆；第二起爆時(shí)間到，第二從站16 完成起爆
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 根據(jù)圖1可知，一種基于GPS網(wǎng)絡(luò)的起爆控制裝置，包括主站12、第一從站14、第 二從站16，GPS信號(hào)控制器4202其中[0038]GPS太陽(yáng)能電池板4201作為電源與GPS信號(hào)控制器4202連接主站12由主控制模塊34、主接收模塊36、主收發(fā)模塊32、第一 GPS天線38、第二 GPS天線39組成，主控制模塊34通過(guò)外接端口與主接收模塊36相連接，主接收模塊36通 過(guò)其外接端口與第一 GPS天線38相連接，主控制模塊34通過(guò)外接端口 二與主收發(fā)模塊32 相連接，主收發(fā)模塊32通過(guò)其外接端口與第二 GPS天線39相連接。第一從站14由第一從收發(fā)模塊44、第一從接收模塊46、第一起爆模塊50、第三 GPS天線48、第四GPS天線49組成，第一起爆模塊50通過(guò)外接端口與第一從接收模塊46 相連接，第一從接收模塊46通過(guò)其外接端口與第三GPS天線48相連接，第一起爆模塊50 通過(guò)外接端口與第一從收發(fā)模塊44相連接，第一從收發(fā)模塊44通過(guò)其外接端口與第四GPS 天線49相連接。第一從站14通過(guò)第一起爆模塊50的外接端口與第一引爆者18相連接。第二從站16由第二從收發(fā)模塊54、第二從接收模塊56、第二起爆模塊60、第五 GPS天線58、第六GPS天線59組成，第二起爆模塊60通過(guò)外接端口與第二從接收模塊56 相連接，第二從接收模塊56通過(guò)其外接端口與第五GPS天線58相連接，第二起爆模塊60 通過(guò)外接端口與第二從收發(fā)模塊54相連接，第二從收發(fā)模塊54通過(guò)其外接端口與第六GPS 天線59相連接。第二從站16通過(guò)第二起爆模塊60的外接端口與第二引爆者20相連接。本實(shí)用新型起爆裝置包括一個(gè)主站12和以從站14和從站16為代表的至少一個(gè) 但通常很多的從站，各從站14和從站16分別連接到各自的引爆者18和引爆者20。主站 12，包括為建立各自的通信和傳輸引爆從站14和從站16的主收發(fā)模塊32，一個(gè)包括微控制 器子裝置使用戶(hù)能夠控制本裝置的主控制模塊34，主全球定位裝置(GPS)接收模塊36。主 GPS接收模塊36包括一個(gè)用于接收GPS衛(wèi)星42之信號(hào)40的GPS天線38。主GPS接收模 塊36接收來(lái)自于GPS42的信號(hào)40并以此為基準(zhǔn)計(jì)算起爆時(shí)間。從站14包括一個(gè)從收發(fā) 模塊44，一個(gè)從GPS接收模塊46和一個(gè)起爆模塊50。從收發(fā)模塊44與主站12進(jìn)行通訊 并接受主站12發(fā)出的第一起爆時(shí)間指令，從接收模塊46通過(guò)GPS天線48接收GPS衛(wèi)星42 發(fā)出的信號(hào)40，從站14據(jù)此確定基于GPS的第一起爆時(shí)間。當(dāng)?shù)竭_(dá)第一起爆時(shí)間時(shí)，從站 14通過(guò)起爆模塊器50起爆引爆者18。同樣，從站16包括一個(gè)從收發(fā)模塊54，一個(gè)從GPS 接收模塊56和一個(gè)起爆模塊60。從收發(fā)模塊54與主站12進(jìn)行通訊并接受主站12發(fā)出的 第二起爆時(shí)間指令，從接收模塊56通過(guò)GPS天線58接收GPS衛(wèi)星42發(fā)出的信號(hào)40，從站 16據(jù)此確定基于GPS的第二起爆時(shí)間。當(dāng)?shù)竭_(dá)第二起爆時(shí)間時(shí)，從站16通過(guò)起爆模塊60 起爆引爆者20。借助于主站12與從站14和從站16之間的通訊以及GPS的高精度定位授 時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)精確時(shí)間序列的起爆。主接收模塊36將天線38接收到的來(lái)自于GPS的即時(shí)信息傳送給主控制模塊34， 控制主接收模塊36并接收處理主接收模塊36傳來(lái)的信息；主收發(fā)模塊32通過(guò)天線39發(fā) 送信息給從站14和從站16并接收從站14和從站16反饋回來(lái)的信息；主控制模塊34發(fā)送 信息給主收發(fā)模塊32并接收處理主收發(fā)模塊32傳來(lái)的信息；主控制模塊34即時(shí)控制主接 收模塊36和主收發(fā)模塊32的運(yùn)行狀態(tài)。從接收模塊46通過(guò)天線48接收來(lái)自GPS的信息并傳送給起爆模塊50 ；從收發(fā)模 塊44通過(guò)天線49接收來(lái)自主站12的信息并將來(lái)自起爆模塊50的反饋信息發(fā)送給主站12 ；起爆模塊50接收并處理來(lái)自從接收模塊46和從收發(fā)模塊44的信息；起爆模塊50即時(shí)控 制從接收模塊46和從收發(fā)模塊44的運(yùn)行狀態(tài)；起爆模塊50檢測(cè)并控制引爆者18。從接收模塊56通過(guò)天線58接收來(lái)自GPS的信息并傳送給起爆模塊60 ；從收發(fā)模 塊54通過(guò)天線59接收來(lái)自主站12的信息并將來(lái)自起爆模塊60的反饋信息發(fā)送給主站12 ； 起爆模塊60接收并處理來(lái)自從接收模塊56和從收發(fā)模塊54的信息；起爆模塊60即時(shí)控 制從接收模塊56和從收發(fā)模塊54的運(yùn)行狀態(tài)；起爆模塊60檢測(cè)并控制引爆者20。實(shí)施例2 利用公知的編程軟件進(jìn)行編程可以順利實(shí)現(xiàn)如圖2所示的操作流程。首先是流程102，主站12開(kāi)始工作，錄入第一從站14和第二從站16的信息；其次是流程104，第一從站14和第二從站16放入預(yù)定的地點(diǎn)，第一從站連接第一 引爆者18，第二從站16連接第二引爆者20 ；第三是流程106，主站12與第一從站14建立雙向通訊，確認(rèn)彼此的工作狀態(tài)，確認(rèn) 是否進(jìn)入下一步流程；主站12與第二從站16建立雙向通訊，確認(rèn)彼此的工作狀態(tài)，確認(rèn)是 否進(jìn)入下一步流程；第四是流程108，主站12接收GPS信息，確定自己的空間位置信息；第五是流程110，主站12錄入第一引爆者18和第二引爆者20的預(yù)定時(shí)間；第六是流程112，第一從站14接收GPS信息，確定自己的時(shí)空信息；第二從站16接 收GPS信息，確定自己的時(shí)空信息；第七是流程114，主站12分別與第一從站14和第二從站16進(jìn)行時(shí)空信息比對(duì)；第八是流程116，主站12，第一從站14和第二從站16信息校準(zhǔn)；第九是流程120，主站12確定時(shí)間基準(zhǔn)信息；第十是流程122，主站12確定基于GPS的起爆時(shí)間信息；第—^一是流程124，主站12傳送基于GPS的第一起爆時(shí)間信息給第一從站14，主 站12傳送基于GPS的第二起爆時(shí)間信息給第二從站16 ；第十二是流程126，主站12與第一從站14進(jìn)行雙向通信驗(yàn)證操作，確定是否進(jìn)入 下一步流程，主站12與第二從站16進(jìn)行雙向通訊驗(yàn)證操作，確定是否進(jìn)入下一步流程；第十三是流程130，第一從站14和第二從站16從站各自計(jì)算自己的起爆時(shí)間；第十四是流程132，第一起爆時(shí)間到，第一從站14完成起爆；第二起爆時(shí)間到，第 二從站16完成起爆。
權(quán)利要求一種基于GPS網(wǎng)絡(luò)的起爆控制裝置，包括主站(12)、第一從站(14)、第二從站(16)，GPS信號(hào)控制器(4202)，其特征在于GPS太陽(yáng)能電池板(4201)與GPS信號(hào)控制器(4202)連接，主站(12)由主控制模塊(34)、主接收模塊(36)、主收發(fā)模塊(32)、第一GPS天線(38)、第二GPS天線(39)組成，主控制模塊(34)通過(guò)外接端口與主接收模塊(36)相連接，主接收模塊(36)通過(guò)其外接端口與第一GPS天線(38)相連接，主控制模塊(34)通過(guò)外接端口與主收發(fā)模塊(32)相連接，主收發(fā)模塊(32)通過(guò)其外接端口與第二GPS天線(39)相連接；第一從站(14)由第一從收發(fā)模塊(44)、第一從接收模塊(46)、第一起爆模塊(50)、第三GPS天線(48)、第四GPS天線(49)組成，第一起爆模塊(50)通過(guò)外接端口一與第一從接收模塊(46)相連接，第一從接收模塊(46)通過(guò)其外接端口與第三GPS天線(48)相連接，第一起爆模塊(50)通過(guò)外接端口與第一從收發(fā)模塊(44)相連接，第一從收發(fā)模塊(44)通過(guò)其外接端口與第四GPS天線(49)相連接；第二從站(16)由第二從收發(fā)模塊(54)、第二從接收模塊(56)、第二起爆模塊(60)、第五GPS天線(58)、第六GPS天線(59)組成，第二起爆模塊(60)通過(guò)外接端口一與第二從接收模塊(56)相連接，第二從接收模塊(56)通過(guò)其外接端口與第五GPS天線(58)相連接，第二起爆模塊(60)通過(guò)外接端口二與第二從收發(fā)模塊(54)相連接，第二從收發(fā)模塊(54)通過(guò)其外接端口與第六GPS天線(59)相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于GPS網(wǎng)絡(luò)的起爆控制裝置，其特征在于第一從站 (14)通過(guò)第一起爆模塊(50)的外接端口與第一引爆者(18)相連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于GPS網(wǎng)絡(luò)的起爆控制裝置，其特征在于第二從站 (16)通過(guò)第二起爆模塊(60)的外接端口與第二引爆者(20)相連接。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于GPS網(wǎng)絡(luò)的起爆控制裝置，太陽(yáng)能電池板與信號(hào)控制器連接，主控制模塊通過(guò)外接端口與主接收模塊連接，主接收模塊通過(guò)其外接端口與天線連接，主控制模塊通過(guò)外接端口與主收發(fā)模塊連接，主收發(fā)模塊通過(guò)其外接端口與天線連接，起爆模塊通過(guò)外接端口與從接收模塊連接，從接收模塊通過(guò)其外接端口與天線連接，起爆模塊通過(guò)外接端口與從收發(fā)模塊連接，從收發(fā)模塊通過(guò)其外接端口與天線連接；起爆模塊通過(guò)外接端口與從接收模塊連接，從接收模塊通過(guò)其外接端口與天線連接，起爆模塊通過(guò)外接端口與從收發(fā)模塊連接，從收發(fā)模塊通過(guò)其外接端口與天線連接。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便。具備優(yōu)良爆破控制功能，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)時(shí)間序列的爆破控制。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201715958SQ20102016852
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者柳青, 湯興國(guó) 申請(qǐng)人:湖北榮邦電子科技有限公司