专利名称：一种电点火头在线检测与发控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在线检测装置，尤其涉及一种用于对电点火头进行在线电阻检测与发射控制的系统。
背景技术：
电点火头广泛应用于烟花燃放、工程爆破作业等场合，电点火头必须流过一定的电流才能被引爆。然而，电点火头在保存时由于存储环境的湿度、温度以及存放时间等因素影响，会造成电点火头的电阻特性发生较大变化，甚至出现发控线路老化、接触不良等故障，这种现象即使在保质期内同样也会偶尔发生，在实际引爆电点火头的时候会导致引爆失败，由此带来很大的安全隐患。在现有技术中，人们对电点火头的结构与组成研究较多，但是缺乏在线检测方面的研究和技术方案。比如
公开日为2006年01月11日、公开号为CN2751239 的专利文献公开一种电点火头的技术方案，其采用由铜芯线、桥丝、金属头组成电点火头，两极表现为电阻特性，保质期三年；又如
公开日为2005年06月15日、公开号为CN1627036的专利文献公开了名称为一种烟花高效电点火头的技术方案，它由一单面导电架、一组导线和一桥丝组成，在桥丝上粘附有火药，其结构特征适于批量生产。在上述公开的技术方案中，由于电点火头的电流引爆本质所致，无论电点火头的结构怎样改进，都要保证电路完好电流畅通。然而在保存过程中，存储环境及存放时间对导电部件、线路的导电特性影响是必然的，为排除安全隐患，在实际使用时进行引爆前在线检测是很有必要的。
发明内容
本发明主要目的在于提供一种电点火头在线检测与发控系统，它能够实现在线检测功能，以确保电点火头引爆前，点火头和发控线路的电阻值在正常范围内；在线检测完成后，可控制的引爆电点火头。本发明针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种电点火头在线检测与发控系统，包括
发控板，所述发控板用于检测电点火头发控线路的电阻和控制引爆电点火头；
检测板，所述检测板用于在线检测电点火头的电阻；
计算机、接口板，所述计算机通过接口板连接发控板和检测板，用于对发控板和检测板进行控制并对检测数据进行判断和显示；
发控电源，所述发控电源为电点火头提供检测电源和引爆电源。其中，发控板通过连接模拟电点火头的标准电阻后，检测回路中的电流，从而根据发控电源的输出电压值计算出回路总电阻，从回路总电阻中减去模拟电点火头的标准电阻即为电点火头的发控线路电阻；将模拟电点火头的标准电阻更换为电点火头后，发控板根据计算机指令能够引爆电点火头；
检测板采用安全小电流在线检测电点火头的电阻，即根据电压、电流与电阻之间的关系，计算出回路总电阻后，在回路总电阻中减去发控线路电阻后就是电点火头电阻。计算机对电点火头的发控线路电阻、点火头电阻的检测数据进行判断并显示在计算机上。计算机判断检测数据是否满足发控条件，若不满足发控条件，自动切断发控线路，以保证安全。作为优选,发控板包括第一微处理器、电流传感器和第一多通道切换电路，第一微处理器分别连接接口板、电流传感器和第一多通道切换电路的控制端，多通道切换电路还连接电点火头或模拟电点火头的标准电阻，电流传感器串接在发控电源与第一多通道切换电路之间。采用多通道切换电路进行多路检测以提高检测效率以及现场检测需求，在检测模式下，第一多通道切换电路每个通道连接一个模拟电点火头的标准电阻，第一微处理器控制第一多通道切换电路的通道切换，电流传感器检测每一通道的电流，由第一微处理器或计算机根据电流和所施加的发控电源电压以及模拟电点火头的标准电阻，计算出每个回路的总电阻，从回路的总电阻中计算出发控线路电阻，并判断发控线路电阻是否在正常范围内，同时将结果显示在计算机屏幕上；在需要引爆控制时(发控模式下)，将模拟电点火头 的标准电阻更换为电点火头。作为优选，在发控板上还设置有限流电阻，所述限流电阻串接在发控电源与电流传感器之间。为避免流过发射线路的电流过大，线路中串接一只限流电阻，以确保电路安全。作为优选，电流传感器包括第一模/数转换电路和第一标准电阻，所述第一标准电阻串接在限流电阻与第一多通道切换电路之间，第一模/数转换电路的一个输入端口连接在第一标准电阻的两端、输出端口连接第一微处理器。采用标准电阻和模/数转换电路，通过测量标准电阻的端电压来间接检测出发控线路中的回路电流，从而计算出发控线路的电阻。这种方式的电流检测，其电路结构简单可靠性高，而且体积小巧。作为优选，检测板包括第二微处理器、第二模/数转换电路、第二标准电阻、恒流源、DC/DC电源、保护开关、保护电路和第二多通道切换电路，第二微处理器分别连接第二模/数转换电路的输出端、第二多通道切换电路的控制端和保护电路，在发控电源与第二多通道切换电路之间依次连接保护开关、DC/DC电源、恒流源和第二标准电阻，第二模/数转换电路的一个输入端口连接第二标准电阻的一端，另一输入端口连接第二标准电阻的另一端，保护电路还连接恒流源输出端和保护开关控制端，第二多通道切换电路还连接电点火头。其中，DC/DC电源将发控电源降压后为恒流源供电，恒流源的输出经第二标准电阻连接到第二多通道切换电路上，为在线检测每一路电点火头提供电流源；第二微处理器通过第二模/数转换电路分别检测第二标准电阻两端的对地电压，第二微处理器或计算机依此计算出第二标准电阻两端的电压差后，精确的计算出回路电流值，并与门限值比较，若过流，则通过保护电路控制保护开关快速切断DC/DC电源输入；第二微处理器或计算机通过第二标准电阻左端对地电压或右端对地电压以及回路电流(恒流源电流)计算回路总电阻，从而计算出电点火头的电阻，并判断该电阻是否在正常范围内，将结果显示在计算机屏幕上。作为优选，接口板包括第三微处理器，第三微处理器分别连接计算机、发控板和检测板。在接口板上使用微处理器进行接口管理。作为优选，接口板、检测板和发控板均插在一个底板上。以方便携带、现场使用。作为优选，接口板采用RS232接口连接计算机。以便于计算机在较远距离控制。
本发明带来的有益效果是，在电点火头引爆前用小电流安全地对多路电点火头电阻在线检测以及发控线路电阻的检测，计算机判断检测结果是否满足发控条件，若不满足发控条件，系统自动切断发控线路，保证安全，检测结果显示在计算机上；能通过计算机或微处理器设置多路电点火头的引爆组合方式、相邻两路电点火头引爆时间间隔等参数；小电流进行在线电阻检测时设置有保护电路，若检测电流偏大，则快速自动切断检测电源，确保了在线检测安全；系统工作于发控线路检测模式时，在发控线路上接标准电阻，检测出每一路发控线路的电阻；系统工作于电点火头检测模式时，在发控线路上接电点火头，测量每一路电点火头的电阻；系统工作于发控模式时，在发控线路上接电点火头，计算机或微处理器按设定的发控参数引爆各个电点火头；使用十分安全、方便。
图I是本发明的一种电路原理 图2是本发明的一种结构示意图。图中I是发控板，11是第一多通道切换电路，12是电流传感器，121是第一模/数 转换电路，13是第一微处理器，2是检测板，21是第二多通道切换电路，22是第二微处理器，23是第二模/数转换电路，24是恒流源，25是保护电路，26是DC/DC电源，3是接口板，31是第三微处理器，4是计算机，5是底板，6是发控电源，Kl是电源开关，K2是保护开关，Rl是限流电阻，R2是第一标准电阻，R3是第二标准电阻，RlOl-Rn是电点火头(在发控线路检测模式时是模拟电点火头的标准电阻)。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体说明。实施例如图I、图2所示，本发明是一种电点火头在线检测与发控系统。包括发控板I、检测板2、接口板3、计算机4、底板5和发控电源6，发控板I和检测板2分别连接接口板3，并一同安装在底板5上，计算机4通过RS232接口连接到接口板3，发控电源6也安装在底板5上。在发控板I中，电流传感器12包括第一标准电阻R2和第一模数转换电路121 ;第一多通道切换电路11的输入端连接电点火头RlOl-Rn (或模拟电点火头的标准电阻)、输出端连接第一标准电阻R2，第一标准电阻R2的另一端连接限流电阻R1，限流电阻Rl的另一端通过电源开关连接到发控电源6的正极，第一模/数转换电路121的一个输入端口线连接在第一标准电阻R2的两端，第一微处理器13的I/O端口连接第一多通道切换电路11的控制端、数据端口连接第一模/数转换电路121输出端口、通信端口连接第三微处理器31的通信接口。在检测板2中，第二多通道切换电路21的输入端连接电点火头RIOl-Rn、输出端连接第二标准电阻R3的b端，第二标准电阻R2的a端连接恒流源24输出端，恒流源24的输入端连接DC/DC电源26的输出端，DC/DC电源26的输入端通过保护开关K2、电源开关Kl连接到发控电源6的正极；第二微处理器22分别连接第二多通道切换电路21的控制端、第二模/数转换电路23和保护电路25，并通信连接第三微处理器31，保护电路25控制保护开关K2接通或断开。其中恒流源24是50mA恒流源，R3取10欧姆，R2取I欧姆，Rl为2欧姆20W功率电阻，发控电源为60伏稳压输出电源。计算机4通过RS232接口连接到第三微处理器31。工作时闭合电源开关Kl以及接通系统工作电源系统工作于发控线路检测模式时，在第一多通道切换电路11的输入端接上标准电阻，计算机4发出线路检测指令，第一微处理器13轮换接通第一多通道切换电路11的每个通道，并同时相应读取第一模/数转换电路121的输出数据发送到计算机4，在计算机4中，计算出回路电流，并依据发控电源6的输出电压计算出每一通道的回路总电阻，从总电阻中减去发控线路以外的电阻即为发控线路电阻，同时对该电阻进行是否正常的判断并将结果显示在显示屏上；在系统工作于电点火头检测模式时，在发控线路上接电点火头，计算机4发出点火头检测指令，第二微处理器22轮换接通第一多通道切换电路21的每个通道，并同时相应读取第二模/数转换电路23 的两个输入端口的对应输出数据发送到计算机4，计算机首先通过计算第二标准电阻R3两端的电位差，从而计算出回路电流并判断是否过流，如果过流则通过保护电路25断开保护开关K2 ;回路电流正常时，计算机4通过第二标准电阻R3的b端(或a端)对地电压和恒流源电流计算出回路总电阻，从总电阻中减去点火头以外的电阻即为电点火头电阻；系统工作于发控模式时，第一多通道切换电路11的输入端连接电点火头，计算机4发出引爆指令，第二微处理器22按设定的发控参数引爆各个电点火头。所以本发明具有以下特征在线检测电点火头的电阻以及发控线路电阻，并将检测结果显示在计算机上；计算机还判断检测结果是否满足发控条件，若不满足发控条件，系统自动切断发控线路；能通过计算机或微处理器设置多路电点火头的引爆组合方式、相邻两路电点火头引爆时间间隔等参数；设置有保护电路，在检测电流偏大时快速自动切断检测电源；使用十分安全、方便。
权利要求
1.一种电点火头在线检测与发控系统，其特征在于包括 发控板，所述发控板用于检测电点火头发控线路的电阻和控制引爆电点火头； 检测板，所述检测板用于在线检测电点火头的电阻； 计算机、接口板，所述计算机通过接口板连接发控板和检测板，用于对发控板和检测板进行控制并提供检测结果显示； 发控电源，所述发控电源为电点火头提供检测电源和引爆电源。
2.根据权利要求I所述一种电点火头在线检测与发控系统，其特征在于所述发控板包括第一微处理器、电流传感器和第一多通道切换电路，所述第一微处理器分别连接接口板、电流传感器和第一多通道切换电路的控制端，所述第一多通道切换电路还连接电点火头或模拟电点火头的标准电阻，所述电流传感器串接在发控电源与第一多通道切换电路之间。
3.根据权利要求2所述一种电点火头在线检测与发控系统，其特征在于在所述发控板上还设置有限流电阻，所述限流电阻串接在发控电源与电流传感器之间。
4.根据权利要求2或3所述一种电点火头在线检测与发控系统，其特征在于所述电流传感器包括第一模/数转换电路和第一标准电阻，所述第一标准电阻串接在限流电阻与第一多通道切换电路之间，第一模/数转换电路的一个输入端口连接在第一标准电阻的两端、输出端口连接第一微处理器。
5.根据权利要求I所述一种电点火头在线检测与发控系统，其特征在于所述检测板包括第二微处理器、第二模/数转换电路、第二标准电阻、恒流源、DC/DC电源、保护开关、保护电路和第二多通道切换电路，所述第二微处理器分别连接第二模/数转换电路的输出端、第二多通道切换电路的控制端和保护电路，在发控电源与第二多通道切换电路之间依次连接保护开关、DC/DC电源、恒流源和第二标准电阻，第二模/数转换电路的一个输入端口连接第二标准电阻的一端，另一输入端口连接第二标准电阻的另一端，保护电路还连接恒流源输出端和保护开关控制端，所述第二多通道切换电路还连接电点火头。
6.根据权利要求I所述一种电点火头在线检测与发控系统，其特征在于所述接口板包括第三微处理器，所述第三微处理器分别连接计算机、发控板和检测板。
7.根据权利要求I所述一种电点火头在线检测与发控系统，其特征在于所述接口板、检测板和发控板均插在一个底板上。
8.根据权利要求I或2或6或7所述一种电点火头在线检测与发控系统，其特征在于所述接口板采用RS232接口连接计算机。
全文摘要
本发明公开了一种电点火头在线检测与发控系统，能够在线检测电点火头的电阻以及发控线路电阻，并判断检测结果是否满足发控条件，在不满足发控条件时自动切断发控线路，可设置多路电点火头的引爆组合方式、相邻两路电点火头引爆时间间隔等参数，设置有保护电路，在检测电流偏大时快速自动切断检测电源；使用十分安全、方便，它包括发控板、检测板、计算机和接口板，所述计算机通过接口板连接发控板和检测板，用于对发控板和检测板进行控制并对检测数据进行判断和显示。
文档编号F23Q23/10GK102914222SQ20121035666
公开日2013年2月6日 申请日期2012年9月24日 优先权日2012年9月24日
发明者周云水, 黄兴城 申请人:杭州航海仪器有限公司