基于电缆编码的分级射孔起爆器电路及控制方法与流程

文档序号:15016915发布日期:2018-07-24 23:47阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于电缆编码的分级射孔起爆器电路,其特征在于,包括主电路,所述主电路包括井上供电电缆(1),所述井上供电电缆(1)的正极与功率开关管Q1的源极(13)相连,功率开关管Q1的漏极(12)与VCC的正极相连,所述VCC的负极接入起爆电路(22),所述起爆电路(22)包括依次相连的功率开关管Q3、功率开关管Q4、输出端(21),所述功率开关管Q3的源极(11)和VCC的负极相连,所述功率开关管Q3的漏级(10)与功率开关管Q4的源极(9)相连,所述功率开关管Q4的漏级与输出端(21)相连,所述井上供电电缆(1)的负极与所述输出端(21)相连,所述起爆电路(22)还包括所述功率开关管Q3的漏级(10)和所述输出端(21)之间连接的电容组C(7);

所述井上供电电缆(1)的正极还接入级联控制电路(23),所述级联控制电路(23)包括功率开关管Q2,所述功率开关管Q2的源极(17)与井上供电电缆(1)的正极相连,功率开关管Q2的漏极(16)和接通下一级(20)相连,所述下一级(20)还与所述井上供电电缆(1)的负极相连;

所述起爆电路(22)和所述级联控制电路(23)共同连接数字控制器(3)。

2.如权利要求1所述的基于电缆编码的分级射孔起爆器电路,其特征在于,所述数字控制器(3)的AD采样管脚AD0和AD1分别与地面控制器(28)的命令检测点(24)和桥丝检测点(25)相连。

3.如权利要求1所述的基于电缆编码的分级射孔起爆器电路,其特征在于,所述VCC上还连接有稳压电源(2),所述稳压电源(2)与所述数字控制器(3)相连。

4.如权利要求1所述的基于电缆编码的分级射孔起爆器电路,其特征在于,所述功率开关管Q1的栅极(14)与驱动电路b(15)相连、功率开关管Q2的栅极(18)与驱动电路c(19)相连,功率开关管Q4的栅极(5)和功率开关管Q3的栅极(6)与驱动电路a(4)相连,所述驱动电路a(4)、驱动电路b(15)和驱动电路c(19)均与所述数字控制器(3)相连。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的基于电缆编码的分级射孔起爆器电路的控制方法,其特征在于,具体按照如下步骤操作:

步骤1.通过地面控制器(28)检测起爆器(30)的ID编码和桥丝通断信息;

步骤2.地面控制器(28)接收完所有级联的起爆器(30)的ID编码和桥丝通断信息后,如果起爆器的ID编码和桥丝状态正常,即,起爆器的ID编码正确并且起爆器电阻正常,电流可流通,PC机(27)向地面控制器(28)发送携带起爆器ID编码的起爆准备命令,相应的起爆器进入起爆状态;如果起爆器的ID编码和桥丝状态异常,则PC机(27)不发送起爆准备命令,操作人员对井下起爆器进行异常检测;

步骤3.起爆器处于起爆准备状态后,PC机(27)向地面控制器(28)发送携带起爆器ID编码的起爆命令,起爆器起爆。

6.如权利要求5所述的基于电缆编码的分级射孔起爆器电路的控制方法,其特征在于,所述步骤1中通过地面控制器(28)检测起爆器(30)的ID编码和桥丝通断信息的具体操作过程如下:

步骤1.1 PC机(27)发布检测命令,地面控制器(28)接收到检测命令后将命令转化为载波信息,并通过单芯同轴电缆(29)传送给起爆器(30);

步骤1.2距离地面控制器(28)电缆延伸方向最近的起爆器首先接收到检测命令并接通井上供电电缆(1),上电复位,数字控制器(3)进行辨认并将本级起爆器(30)的ID编码和桥丝通断信息发送给地面控制器(28)后,地面控制器(28)再将本级起爆器的ID编码和桥丝通断信息发送给PC机(27);

步骤1.3当PC机(27)接收到本级起爆器(30)的ID编码和桥丝通断信息后,数字控制器(3)通过控制驱动电路c(19)控制功率开关管Q2的栅极(18)接通,同时通过控制驱动电路b(15)断开功率开关管Q1,使得本级电源VCC断开,级联控制电路(23)接通,下一级起爆器的数字控制器(3)继续读取起爆器的ID编码和桥丝通断信息、并再次发送给地面控制器(28),地面控制器(28)将起爆器的ID编码和桥丝通断信息再次发送给PC机(27);

步骤1.4重复所述步骤1.3直到最后一级起爆器的数字控制器(3)发送给地面控制器(28)起爆器的ID编码和桥丝通断信息,地面控制器(28)转发给PC机(27)最后一级起爆器的ID号和桥丝信息,检测完毕。

7.如权利要求5所述的基于电缆编码的分级射孔起爆器电路的控制方法,其特征在于,所述步骤2中PC机(27)发送给地面控制器(28)携带起爆器ID编码的起爆准备命令,起爆器进入起爆状态的具体操作过程如下:

步骤2.1 PC机(27)发送携带起爆器ID编码的起爆准备命令的指令给地面控制器(28),地面控制器(28)通过单芯同轴电缆(29)发送给起爆器(30);

步骤2.2首先第一级起爆器的数字控制器(3)同该指令对比,当接收到的信息与自身ID编码相符时,传送自身ID编码和桥丝通断信息给地面控制器(28),完成起爆前的准备工作;若是与自身的ID编码不符时,数字控制器(28)通过控制驱动电路c(19)控制功率开关管Q2接通,级联控制电路(23)工作,电压传输给下一级起爆器的数字控制器,这样依次类推,直到ID编码匹配成功。

8.如权利要求5所述的基于电缆编码的分级射孔起爆器电路的控制方法,其特征在于,所述步骤3中PC机(27)发送给地面控制器(28)携带起爆器ID编码的起爆命令,起爆器起爆的具体操作过程如下:

步骤3.1所述步骤2.2结束后,PC机(27)发送给地面控制器(28)携带起爆器ID编码的起爆命令,地面控制器(28)通过单芯同轴电缆(29)传送给起爆器(30)带有ID编码信息的起爆命令指令时,本级起爆电路接通,数字控制器(3)通过驱动电路a(4)控制功率开关管Q1接通,通过驱动电路a(4)控制功率开关管Q3接通、功率开关管Q4断开,井上供电电缆(1)对电容组C(7)进行充电,然后转入接收地面控制器(28)发送的起爆命令;

步骤3.2数字控制器(3)接收到起爆命令,电容组C7充电完成后,通过驱动电路a(4)控制功率开关管Q3断开,功率开关管Q4接通,电容组C(7)放电,起爆器(30)完成起爆。

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