專(zhuān)利名稱(chēng):在電子點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置和該點(diǎn)火器之間交換數(shù)據(jù)的方法
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求
1的前序部分所述的、在電子點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置和該點(diǎn)火器之間交換數(shù)據(jù)的方法。
在獲得儲(chǔ)藏于土壤中的原材料時(shí)，需要排除阻止進(jìn)入該原材料的巖層，然后通過(guò)搗碎從其礦床中獲取該原材料。在這種裂碎方法中需要執(zhí)行爆破，其中按照一定的時(shí)間表依次點(diǎn)燃放入多個(gè)鉆孔中的炸藥裝料。
譬如在EP 0 588 685 B1中曾公開(kāi)過(guò)一種控制炸藥點(diǎn)燃的方法和一種用于控制爆破的所謂編碼式結(jié)構(gòu)。所述炸藥裝料的電子點(diǎn)火器構(gòu)成了一種點(diǎn)火系統(tǒng)。該電子點(diǎn)火器通過(guò)所謂的總線被共同連接至一種用于編程及觸發(fā)的裝置上。通過(guò)所述的總線來(lái)控制電子點(diǎn)火器和獲得其電容所存儲(chǔ)的電能。如果點(diǎn)火器的電容被充電，則它便可以借助其電容中存儲(chǔ)的能量自動(dòng)地進(jìn)行工作。利用該存儲(chǔ)的能量確保了點(diǎn)火以及在點(diǎn)火器和該點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置之間進(jìn)行通信的功能。
通常，各個(gè)點(diǎn)火器都有一個(gè)所屬的地址，該地址由多位的數(shù)字代碼組成。用于確定每個(gè)點(diǎn)火器被觸發(fā)的時(shí)間點(diǎn)的延遲時(shí)間以編碼信號(hào)的形式被傳送給各個(gè)點(diǎn)火器。該信號(hào)可以由用預(yù)定幅值給定的電壓的交變極性來(lái)構(gòu)成。所述的延遲時(shí)間可以與地址代碼聯(lián)系起來(lái)，使得每個(gè)點(diǎn)火器按照其地址代碼只能裝載其所屬的延遲時(shí)間。在點(diǎn)火器通過(guò)傳輸收到其所屬的數(shù)據(jù)之后，它必須發(fā)出應(yīng)答信號(hào)，以便確定該點(diǎn)火器的電子裝置已按規(guī)定接收和存儲(chǔ)所述的延遲時(shí)間。
然而，當(dāng)點(diǎn)火器與該點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置進(jìn)行通信時(shí)，會(huì)由如下原因產(chǎn)生一些問(wèn)題，即連接在所述總線上的其余點(diǎn)火器將表現(xiàn)為容性的電阻，而這種容性電阻勢(shì)必影響數(shù)據(jù)的傳輸。數(shù)據(jù)信號(hào)通常是由某種時(shí)間順序和某種數(shù)量的交變極性構(gòu)成的。該交變極性將會(huì)因所述的容性電阻而失真，由此不能一直確保信號(hào)的單值傳輸。鑒于所述的容性電阻，每時(shí)間單位的數(shù)據(jù)傳輸速率將變得極低，而且在點(diǎn)火器的電子裝置與點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置進(jìn)行對(duì)話時(shí)所要實(shí)現(xiàn)的點(diǎn)火器編程也變得更加費(fèi)時(shí)，且并不是一直無(wú)干擾。
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于使電子點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置和該點(diǎn)火器之間的數(shù)據(jù)交換變得更可靠和更快捷。
該任務(wù)借助權(quán)利要求
1的特征部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步的優(yōu)選擴(kuò)展方案由從屬權(quán)利要求
給出。
根據(jù)本發(fā)明，在電子點(diǎn)火器打算與該點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置進(jìn)行通信之前，用預(yù)定的時(shí)延給所述的點(diǎn)火回路施加一個(gè)直流電壓，該電壓要高于被用來(lái)生成所述點(diǎn)火器以應(yīng)答形式進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的信號(hào)電壓。所述被提高的電壓低于用來(lái)觸發(fā)點(diǎn)火器的關(guān)鍵電壓。通常如此來(lái)設(shè)計(jì)所述的點(diǎn)火器，使得該點(diǎn)火器相對(duì)于如下的電壓保持為穩(wěn)定、也即不被觸發(fā)，即該電壓以一定的高度超過(guò)所述被設(shè)定用來(lái)產(chǎn)生用于與點(diǎn)火器進(jìn)行通信的信號(hào)的額定電壓。但根據(jù)本發(fā)明，盡量不用完所設(shè)定的公差范圍，以便避免各種危險(xiǎn)性。另一方面，如此來(lái)選擇所述電壓的高度，使得其余點(diǎn)火器的電容在極短的時(shí)間內(nèi)被充電到這樣的能級(jí)，以致于被用來(lái)產(chǎn)生點(diǎn)火器應(yīng)答信號(hào)的電壓不會(huì)出現(xiàn)衰減。
為了傳輸所述點(diǎn)火器的應(yīng)答，所述的電壓被降低，用一個(gè)較低的電壓來(lái)產(chǎn)生所述點(diǎn)火器以應(yīng)答形式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)。在傳輸應(yīng)答點(diǎn)火器的信號(hào)期間，其余的所有點(diǎn)火器被充電到一個(gè)高的能級(jí)，使得其不再表現(xiàn)為容性電阻，并由此實(shí)現(xiàn)每時(shí)間單位可以用極高的傳輸速率進(jìn)行通信。點(diǎn)火回路中的所述電壓在如此的時(shí)延內(nèi)被提高到如此的值，使得在點(diǎn)火器的下一應(yīng)答期間，其余點(diǎn)火器中不會(huì)有電容因電荷損耗而必須被充電。
在點(diǎn)火回路內(nèi)，所述容性電阻和歐姆電阻的大小取決于所連接的電子點(diǎn)火器的數(shù)量。在本發(fā)明的另一優(yōu)選擴(kuò)展方案中，可以測(cè)定所述的容性電阻，并根據(jù)其大小來(lái)確定充電所述電容所至少需要的直流電壓。另外，也可以補(bǔ)償因所述歐姆電阻而引起的電壓降。由此，所述直流電壓的提高可以專(zhuān)門(mén)地與各種應(yīng)用情況相匹配。此外，由此還可以確保所述的電壓不會(huì)超過(guò)用于觸發(fā)點(diǎn)火器的關(guān)鍵值。
下面借助等效電路圖來(lái)詳細(xì)闡述本發(fā)明。
用1來(lái)標(biāo)示點(diǎn)火回路的等效電路圖。用兩個(gè)支線3a、3b表示的總線3從點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置2通往點(diǎn)火器4a、4b及4c。點(diǎn)火器4a、4b及4c分別裝配了需要點(diǎn)火的裝料5a、5b及5c。所示的三個(gè)電子點(diǎn)火器代表了任意數(shù)量的、根據(jù)相應(yīng)預(yù)給定而連接在總線3上的點(diǎn)火器。所述的總線3實(shí)現(xiàn)雙向的數(shù)據(jù)傳輸，也即從點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置2到所述的點(diǎn)火器以及從點(diǎn)火器的電子裝置再返回到所述的裝置2。
總線3的長(zhǎng)度和點(diǎn)火器的電子裝置會(huì)在點(diǎn)火回路1內(nèi)引起電壓降，這在圖中用7a、7b及7c所示的歐姆電阻來(lái)表示。用8a、8b及8c來(lái)標(biāo)示表現(xiàn)為各點(diǎn)火器的能量存儲(chǔ)器的電容。由其中所存儲(chǔ)的能量來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火器4a～4c與點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置2之間的通信。此外，該存儲(chǔ)的能量還被用來(lái)觸發(fā)所述的點(diǎn)火器。
為了確保按設(shè)定的順序在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)上給各個(gè)點(diǎn)火器4a～4c和此處沒(méi)有示出的點(diǎn)火器進(jìn)行點(diǎn)火，需要利用通知讓每個(gè)點(diǎn)火器收到其所屬的延遲時(shí)間。每個(gè)點(diǎn)火器4a～4c具有一個(gè)存儲(chǔ)在其電子電路6a～6c中的地址。該地址由一個(gè)編碼信號(hào)、一個(gè)在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)具有預(yù)定數(shù)量的交變極性的信號(hào)組成。利用某一幅值的、由電壓源9提供的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)所述的數(shù)據(jù)傳輸。
為了確保數(shù)據(jù)的傳輸，每個(gè)被詢(xún)問(wèn)的點(diǎn)火器都作出應(yīng)答它在何時(shí)已按規(guī)定接收具有為其設(shè)定的延遲時(shí)間的數(shù)據(jù)。為了克服所述的容性電阻，在點(diǎn)火器應(yīng)答之前并在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)如此來(lái)提高所述電壓源9的電壓，使得其余點(diǎn)火器的電容被如此地充電，以致于在所述點(diǎn)火器的應(yīng)答時(shí)間點(diǎn)上，其余的點(diǎn)火器中沒(méi)有電容因電容的電荷損耗而必須被充電。
應(yīng)答點(diǎn)火器所作出的應(yīng)答具有比事先提高的電壓能級(jí)更低的電壓能級(jí)。由于以上原因，點(diǎn)火器的信號(hào)可以無(wú)干擾地傳輸?shù)剿鳇c(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置2中。當(dāng)所述的應(yīng)答點(diǎn)火器已經(jīng)傳送其應(yīng)答，而下一點(diǎn)火器應(yīng)該作應(yīng)答的時(shí)候，也在其應(yīng)答之前提高點(diǎn)火回路中的電壓，以便在下一應(yīng)答中不證容性電阻防礙信號(hào)的傳輸。
按照本實(shí)施例，在接通較高的電壓之前，可以首先通過(guò)用10標(biāo)示的檢測(cè)裝置來(lái)測(cè)定所述的容性電阻和點(diǎn)火回路1中的電壓降，其中所述的檢測(cè)裝置通過(guò)導(dǎo)線11和12被連接到總線3的支線3a、3b上。所述的值通過(guò)導(dǎo)線13被傳送至點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置2。于是，為了克服所述的容性電阻和對(duì)所述電容進(jìn)行充電，通過(guò)預(yù)定的時(shí)間在點(diǎn)火回路1中施加了一個(gè)比為產(chǎn)生點(diǎn)火器以應(yīng)答形式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號(hào)所需的電壓要更高的電壓。
由于在點(diǎn)火器的每次應(yīng)答之前，點(diǎn)火回路1中容性電阻的作用被阻斷了，所以在點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置2和所述的點(diǎn)火器4a～4c之間能夠用較高的信號(hào)傳輸速率實(shí)現(xiàn)無(wú)干擾的通信。
權(quán)利要求
1.在電子點(diǎn)火器和點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置之間交換數(shù)據(jù)的方法，其中，多個(gè)電子點(diǎn)火器被依次布置在一個(gè)點(diǎn)火回路中，分別給所述的點(diǎn)火器分配一個(gè)地址，按照預(yù)定的延遲順序觸發(fā)所述的點(diǎn)火器，而且利用具有預(yù)定電壓的時(shí)間順序信號(hào)來(lái)產(chǎn)生所述的數(shù)據(jù)，其特征在于在點(diǎn)火器打算與所述的裝置進(jìn)行通信之前，用預(yù)定的時(shí)延給所述的點(diǎn)火回路施加一個(gè)直流電壓，該電壓要高于為生成信號(hào)所設(shè)定的電壓；然后，利用一個(gè)比所述預(yù)先提高的電壓要低的電壓來(lái)產(chǎn)生用于生成所述點(diǎn)火器以應(yīng)答形式進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的信號(hào)；而且在下一點(diǎn)火器應(yīng)答之前，重新提高所述的直流電壓。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于把所述點(diǎn)火回路中的所述電壓在如此的時(shí)延內(nèi)提高到如此的值，使得在點(diǎn)火器的下一應(yīng)答期間，其余點(diǎn)火器中沒(méi)有電容會(huì)因電荷損耗而被充電。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的方法，其特征在于所述被提高的電壓低于用來(lái)觸發(fā)點(diǎn)火器的關(guān)鍵電壓。
4.如權(quán)利要求
1～3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于測(cè)定所述點(diǎn)火回路中的容性電阻，并根據(jù)其大小來(lái)確定充電所述電容所至少需要的直流電壓。
5.如權(quán)利要求
1～4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于測(cè)定因所述點(diǎn)火回路中的歐姆電阻而引起的電壓降，并確定對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償所需要的電壓。
專(zhuān)利摘要
在原材料的裂碎過(guò)程中需要執(zhí)行爆破,其中按照一定的時(shí)間表依次點(diǎn)燃放入多個(gè)鉆孔中的炸藥裝料。所述炸藥裝料的電子點(diǎn)火器(4a～4c)構(gòu)成了一種點(diǎn)火系統(tǒng)。該電子點(diǎn)火器通過(guò)所謂的總線(3)被共同連接至一種用于編程及觸發(fā)的裝置上。然而,當(dāng)點(diǎn)火器與該點(diǎn)火器的編程及觸發(fā)裝置(2)進(jìn)行通信時(shí),會(huì)由如下原因產(chǎn)生一些問(wèn)題,即連接在所述總線上的其余點(diǎn)火器將表現(xiàn)為容性的電阻,而這種容性電阻勢(shì)必影響數(shù)據(jù)的傳輸。因此本發(fā)明建議,在點(diǎn)火器打算與所述的裝置進(jìn)行通信之前,用預(yù)定的時(shí)延給所述的點(diǎn)火回路(1)施加一個(gè)直流電壓,該電壓要高于為生成信號(hào)所設(shè)定的電壓;然后,利用一個(gè)比所述預(yù)先提高的電壓要低的電壓來(lái)產(chǎn)生用于生成所述點(diǎn)火器以應(yīng)答形式進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的信號(hào);而且在下一點(diǎn)火器應(yīng)答之前,重新提高所述的直流電壓。
文檔編號(hào)F42D1/00GKCN1345411SQ00805282
公開(kāi)日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2000年3月2日
發(fā)明者J·佩措爾德, H·謝菲, U·施泰納, A·策姆拉 申請(qǐng)人:奧瑞卡炸藥技術(shù)私人有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan