一种灭火航弹的延时引爆控制系统及控制方法与流程

本发明涉及灭火航弹技术领域，特别提供了一种灭火航弹的延时引爆控制系统及控制方法。

背景技术：

受交通不便，地形复杂的影响，发生森林火灾一般存在反应时间长、扑救困难等问题。林场一旦发生火灾，地面消防力量很难迅速机动的到达火灾现场。无人机挂载灭火航弹进行定点投弹灭火在森林林场等复偏僻复杂地形成为大趋势。

目前，主要通过无人机向灭火航弹的引爆系统发送延时装定指令，来实现对灭火航弹的引爆。该灭火航弹引爆系统通常包括延时控制芯片、电源模块、电子引爆开关和引爆器，当延时控制芯片接收到延时装定指令时，控制电子引爆开关导通使所述电源模块给引爆器供电，使所述引爆器引爆。

现有引爆控制系统，当延时装定失败或发生故障时，系统长期处于待机状态，一旦电子引爆开关的电子元件发生故障很容易导致误引爆，存在安全隐患。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种灭火航弹的延时引爆控制系统及控制方法，当灭火航弹到达火灾地点时，环境温度升高，依靠温度传感器开关实现引爆设备的可靠引爆，避免了由于控制系统失灵、失误等原因导致的引爆设备无法及时引爆，既有效实现灭火又保证了系统使用安全。

本发明的技术解决方案是：

一种灭火航弹的延时引爆控制系统，包括系统电源、延时控制芯片、电子引爆开关、通信模块和引爆设备，所述系统电源用于给所述系统供电，所述通信模块用于接收地面指令，所述地面指令包括延时装定指令，所述延时控制芯片用于根据所述延时装订指令控制所述电子引爆开关导通引爆所述引爆设备，还包括引爆电源和温度传感器开关，所述引爆电源与所述温度传感器开关的输入端连接，所述温度传感器开关的输出端与所述引爆设备连接，所述温度传感器开关用于获取环境温度并在环境温度达到预设值时导通，引爆所述引爆设备。

在一可选实施例中，所述的灭火航弹的延时引爆控制系统，还包括机械保险开关，所述机械保险开关一端分别与所述系统电源和引爆电源的负极连接，另一端接地，所述系统电源的正极与所述延时控制芯片的供电引脚连接，所述引爆电源的正极与所述温度传感器开关的输入端连接。

在一可选实施例中，所述的灭火航弹的延时引爆控制系统，还包括耗电电路，所述耗电电路一端与所述系统电源正极连接，另一端与所述机械开关连接。

在一可选实施例中，所述引爆电源为9v电池。

在一可选实施例中，所述系统电源为9v电池。

在一可选实施例中，所述的灭火航弹的延时引爆控制系统还包括电源转换电路，所述电源转换电路输入端与所述系统电源连接，输出端与所述延时控制芯片的供电引脚连接，用于将9v电压转化成所述延时控制芯片工作用电压。

在一可选实施例中，所述电子引爆开关为apa3319型号继电器。

在一可选实施例中，所述延时控制芯片的供电引脚还与所述引爆电源连接，当接收到延时装订指令时，所述延时控制芯片根据所述延时装订指令中的延时时长导通所述电子引爆开关，并使所述引爆电源给所述引爆设备供电使所述引爆设备引爆。

在一可选实施例中，所述温度传感器开关导通的温度值为140～160℃。

在一可选实施例中，所述的灭火航弹的延时引爆控制系统还包括壳体，所述壳体上设有多个接线柱，所述接线柱上设有出线孔，所述延时控制芯片和电子引爆开关均位于所述壳体内，所述系统电源、通信模块、引爆设备、引爆电源和温度传感器开关均位于所述壳体外，并通过穿设在所述出线孔内的导线与所述壳体内的部件连接。

一种灭火航弹的延时引爆控制方法，采用上述系统进行控制，包括以下步骤：

当通信模块的信号输入端接收到地面发送的延时装订指令时，所述延时控制芯片根据所述延时装订指令控制所述电子引爆开关导通，引爆所述引爆设备；

当通信模块的信号输入端没有接收到地面发送的延时装订指令，且环境温度达到预设值时，所述温度传感器开关导通所述引爆电源与所述引爆设备，引爆所述引爆设备。

在一可选实施例中，所述引爆控制装置还包括机械保险开关，所述机械保险开关分别与所述系统电源和引爆电源的负极连接，所述系统电源的正极与所述延时控制芯片连接，所述引爆电源的正极与所述温度传感器开关的输入端连接，所述控制方法还包括：

在灭火航弹工作前，导通所述机械保险开关。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明实施例提供的灭火航弹的延时引爆控制系统，通过在现有引爆系统中增设温度传感器开关和引爆电源，当灭火航弹到达火灾地点时，环境温度升高，当控制系统出现故障时，可以依靠温度传感器开关实现引爆设备的可靠引爆，避免了由于控制系统失灵、失误等原因导致的引爆设备无法及时引爆，既有效实现灭火又保证了系统使用安全。

附图说明

图1为本发明实施例提供的另一种灭火航弹的延时引爆控制系统示意图；

图2为本发明实施例提供的集中机械保险开关示意图；

图3为本发明实施例提供的一种灭火航弹的延时引爆控制系统壳体示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

参见图1，本发明实施例提供了一种灭火航弹的延时引爆控制系统，包括系统电源、延时控制芯片、电子引爆开关、通信模块和引爆设备，所述系统电源与所述延时控制芯片的供电引脚连接，用于给系统供电，所述通信模块的信号输入端用于接收地面发送的指令，所述指令包括延时装订指令，所述延时控制芯片的串口通讯引脚与所述通信模块的信号输出端连接，所述延时控制芯片的输出引脚与所述电子引爆开关连接，所述延时控制芯片用于根据所述延时装订指令控制所述电子引爆开关导通引爆所述引爆设备，所述系统还包括引爆电源和温度传感器开关，所述引爆电源与所述温度传感器开关的输入端连接，所述温度传感器开关的输出端与所述引爆设备连接，所述温度传感器开关用于获取环境温度并在环境温度达到预设值时导通，引爆所述引爆设备。

具体地，本发明实施例中，所述电子引爆开关为现有电子开关电路，主要是靠mos管、继电器等电子元器件实现小电流输入、产生需要的驱动电流，达到引爆引爆设备的效果，所述电子引爆开关优选apa3319型号继电器；所述延时控制芯片优选stm32f103c8t6型号芯片，更优选购买自北京君爱电子的stm32f103c8t6型号延时控制芯片；所述通信模块为常规具有与地面通信功能的模块，该模块通过航插接收地面信号，所述航插优选购买自中航光电科技公司的yf7-13zky-02/yf7-13tjy-02型号；所述温度传感器开关为常规温度开关，优选设置在灭火航弹上，优选140～160℃导通的温度开关；所述引爆设备可以为电驱动引爆器。

本发明实施例提供的灭火航弹的延时引爆控制系统，通过在现有引爆系统中增设温度传感器开关和引爆电源，当灭火航弹到达火灾地点时，环境温度升高，当控制系统出现故障时，可以依靠温度传感器开关实现引爆设备的可靠引爆，避免了由于控制系统失灵、失误等原因导致的引爆设备无法及时引爆，既有效实现灭火又保证了系统使用安全。

进一步地，如图1所示，所述的灭火航弹的延时引爆控制系统还包括机械保险开关，所述机械保险开关一端分别与所述系统电源和引爆电源的负极连接，另一端接地，所述系统电源的正极与所述延时控制芯片连接，所述引爆电源的正极与所述温度传感器开关的输入端连接。如图2所示，在一具体实施例中，机械保险开关采用销钉结构，销钉未拔除时，保险开关处于断开状态，控制系统没有通电；当销钉拔除，保险开关闭合，控制系统上电，开始进入工作状态，进一步确保了系统安全性。具体地，所述引爆电源为9v电池，所述系统电源为9v电池。引爆电源可根据引爆设备所需的引爆电压选取不同电压的电池，系统引爆电源选用9v电池是因为大量测试总结，满足延时控制芯片与电源转化电路适配要求，同时保证延时控制芯片和耗电电路工作效果最佳。

进一步地，如图2所示，所述的灭火航弹的延时引爆控制系统还包括电源转换电路，所述电源转换电路输入端与所述系统电源连接，输出端与所述延时控制芯片的供电引脚连接，用于将9v电压转化成所述延时控制芯片工作用电压。

如图2所示，所述延时控制芯片的供电引脚还与所述引爆电源连接，当接收到延时装订指令时，所述延时控制芯片根据所述延时装订指令中的延时时长导通所述电子引爆开关，并使所述引爆电源给所述引爆设备供电使所述引爆设备引爆。

进一步地，如图1所示，所述的灭火航弹的延时引爆控制系统还包括耗电电路，所述耗电电路一端与所述系统电源正极连接，另一端与所述机械开关连接。所述耗电电路可以为多个并联的电阻，用于在预设时间内耗尽所述系统电源电量，确保灭火航弹返航安全。

进一步地，如图3所示，所述的灭火航弹的延时引爆控制系统，还包括壳体1，所述壳体上设有第一接线柱11、第二接线柱12、第三接线柱13级第四接线柱14，所述接线柱上设有出线孔，所述延时控制芯片和电子引爆开关均位于所述壳体1内，所述系统电源、通信模块、引爆设备、引爆电源和温度传感器开关均位于所述壳体1外，并通过穿设在所述出线孔内的导线与所述壳体内的部件连接，其中，所述系统电源和所述引爆电源正极导线通过线柱11，所述系统电源和所述引爆电源负极导线通过线柱12，所述通信模块与延时控制芯片串口通讯导线通过线柱13，所述延时控制芯片输出与引爆设备连接导线与所述温度传感器开关连接导线通过线柱14。

所述电源转换电路和耗电电路均位于所述壳体内。有利于保证在灭火航弹工作过程中保证系统不受外界干扰且正常运行，由于壳体得保护，使电路中的电子器件保持固定，保证在航弹飞行过程中不会出现电子器件大的振动，防止连接线束受力断开。

采用上述控制系统对灭火航弹的引爆设备进行引爆控制时具体包括以下步骤：

当通信模块的信号输入端接收到地面发送的延时装订指令时，所述延时控制芯片根据所述延时装订指令控制所述电子引爆开关导通，引爆所述引爆设备；

当通信模块的信号输入端没有接收到地面发送的延时装订指令，且环境温度达到预设值时，所述温度传感器开关导通所述引爆电源与所述引爆设备，引爆所述引爆设备。

在一可选实施例中，所述引爆控制装置还包括机械保险开关，所述机械保险开关分别于所述系统电源和引爆电源的负极连接，所述系统电源的正极与所述延时控制芯片连接，所述引爆电源的正极与所述温度传感器开关的输入端连接，所述控制方法还包括：

在灭火航弹工作前，导通所述机械保险开关。

以上所述，仅为本发明一个具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。