[发明专利]一种无线爆破系统及其通信方法和爆破时间定制方法

说明书

技术领域

本发明涉及火工品技术领域，特别涉及一种无线爆破系统及其通信方法和爆破时间定制方法。

背景技术

电子爆破系统被广泛应用在采矿业、建筑业以及各类工程现场中。通常情况下，恶劣环境会提高爆破作业的难度，例如高温潮湿的地下矿场和类真空条件下进行的爆破作业。利用传统物理连接可能会导致爆破作业出现安全性和可靠性方面的问题，从而影响到爆破效果。同时，进行环境勘查和选用物理连接材料都需要使用一定的物力和财力，这也增加了整个爆破作业的基础成本。

我国无线载波射频技术被广泛应用到我国各项产业当中，例如交通运输行业、物流行业、食品行业等。无线载波射频可以通过载波的形式把能量信息和数据信息传送到接收器中，因此达到对目标模块的操作和控制。无线载波射频具有稳定性、瞬时性、高效性的特点，其可以使目标模块在短时间内完成指令动作。

将无线载波射频技术用于爆破系统具有巨大的潜力，可以避免在雷管之间使用物理连接，从而减少因物理连接不当而产生的问题，进而提高爆破作业的安全性和可靠性。电子延时技术在现代爆破作业中也被广泛应用，电子延时技术和传统火药延时相比具有更高的安全性、可靠性和精准性。在无线爆破领域，也可以通过电子延时技术完成精准爆破。

发明内容

本发明的目的是使爆破系统可以通过无线信号连接进行系统内的设备通信，同时以电子延时为基础，完成爆破系统精确起爆。

为实现上述目的，本发明提供一种爆破系统，包含起爆器、编程器、数码电子雷管；所述起爆器、编程器、数码电子雷管通过无线信号进行通信；

所述起爆器、编程器、数码电子雷管分别包含时钟模块、记忆模块、电荷储存模块；所述时钟模块用来读写延时信息，所述记忆模块用来储存延时信息，所述电荷储存模块根据延时信息进行放电作业。所述起爆器或者编程器包含主时钟模块和记忆模块，集成在一个芯片上；所述数码电子雷管包含从时钟模块、记忆模块，集成在一个芯片上。

所述数码电子雷管包含无线信号收发器和雷管主体，所述无线信号收发器位于地表以上，雷管主体位于地表以下。

所述爆破系统的工作过程如下：

所述爆破系统中的任意设备传递一个频率为20Hz-2500Hz的无线信号；

所述爆破系统中的另外一个设备接收上述无线信号；

所述爆破系统中的上述接收无线信号设备根据无线信号的周期性频率储存无线信号携带延时信息；

所述爆破系统中的上述接收无线信号设备的时钟模块建立一个零时间坐标；

所述爆破系统中的上述接收无线信号设备的时钟模块以零时间坐标为基础，并根据延时信息控制爆破作业。

所述无线信号的振幅包含零点和峰值，所述零点协助爆破系统中的设备进行过零检测，以建立爆破延期时间，所述爆破通过过零检测可以提高时间分辨率，进而提高爆破时间精准度。

所述无线信号的精准度小于1ms，同时所述无线信号的传递为一个连续的过程，所述无线信号中至少嵌入一个控制命令，无线信号频率的周期性变化使不同的控制命令可以嵌入到无线信号中，所述无线信号可以通过二进制编码形式进行传输。

所述爆破系统的工作过程如下：

所述爆破系统中的任意设备传递一个频率为20Hz-2500Hz的无线信号；

所述爆破系统中的另外一个设备接收上述无线信号；

所述爆破系统中的上述接收无线信号设备根据无线信号的周期性频率储存无线信号携带延时信息；

所述爆破系统中的上述接收无线信号设备的时钟模块建立一个零时间坐标；

所述爆破系统中的上述接收无线信号设备的时钟模块以零时间坐标为基础，并根据延时信息读写出具体爆破时间；

所述爆破系统中的上述接收无线信号设备建立起统一化、编程化的爆破时间；

所述爆破系统中的无线信号继续在岩石中传递；

所述爆破系统中的上述接收无线信号设备根据无线信号中的指令进行爆破作业。

所述爆破系统通信方法包含以下步骤：

所述爆破系统中的任意设备发送一个无线信号；

所述爆破系统中的另外一个设备接收上述无线信号；

所述爆破系统中的上述接收无线信号的设备将所述无线信号进行处理；

所述爆破系统中的上述接收无线信号的设备根据处理后的无线信号进行爆破作业。

所述无线信号是频率大小处于20Hz-2500Hz间的无线电波；

当所述无线信号为频率为50Hz的短频电波时，所述短频电波可以附加一个载波，所述载波可以避免频率为50Hz的其他形式波对所述短频电波产生干扰；