Сетевой прибор взрывания



 

Изобретение относится к взрывным работам, в частности к электрическому взрыванию зарядов, и может быть использовано в горной промышленности, строительстве и других отраслях. Техническим результатом является повышение безопасности и безотказности в работе взрывания за счет контроля потребляемой энергии электровзрывной сети (ЭВС). Технический результат достигается тем, что известный сетевой прибор взрывания, содержащий микроконтроллер, выполняющий функции центрального блока управления, устройства замедления в виде тиристорных ключей K1. ..Kn, каждый из которых подсоединен к соответствующей ЭВС, запоминающее устройство (ЗУ), согласно изобретению дополнительно снабжен внешним источником энергии (ИЭ), преобразователем напряжения (ПН), устройством контроля и защиты прибора (УКЗП), датчиком тока (ДТ), датчиком напряжения (ДН), двумя аналого-цифровыми преобразователями (АЦП), устройством ввода и отображения информации (УВОИ). Причем тиристорные ключи K1...Kn подсоединены к ПН и к ЭВС, кроме того, между ПН и тиристорными ключами K1...Kn подключены последовательно ДН, причем их выходы подключены к входам АЦП, выходы которых в свою очередь подсоединены к входам микроконтроллера, а к другим входам подключены УВОИ, ОЗУ и УКЗП, к входам последнего подключены АЦП, ПН и тиристорные ключи K1...Kn. 1 ил.

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к электрическому взрыванию зарядов, и может быть использовано в горной промышленности, строительстве и других областях.

Известен прибор для электрического взрывания от сети переменного тока (а.с. СССР, 252135, F 42 С 11/00, 1967 г.), содержащий кремниевый управляемый вентиль - тиристор, блок питания, фазосдвигающее устройство, устройство формирования остроугольных импульсов, ждущий блокинг-генератор, блок запуска управляющего вентиля, эквивалентное сопротивление, блок сигнализации и блокировки, устройство проверки напряжения.

Недостатками устройства у данного прибора для электрического взрывания от сети переменного тока являются отсутствие контроля потребленной энергии и невозможность разновременного взрывания различных групп электродетонаторов.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для инициирования электрических нагрузок (см. патент РФ 2077699, опубликованный в БИ 11, 20.04.97, МПК7 F 42 D 1/055), содержащий центральный блок управления, включающий средства выработки пусковых, силовых и синхросигналов, дистанционное электрическое устройство задержки, каждое из которых связано с соответствующей электрической нагрузкой и соединено проводным соединителем последовательно для последующего программирования с помощью синхросигнала, поступающие от центрального блока управления, при этом проводное соединение дистанционных электронных устройств задержки выполнено в виде двунаправленной линии, противоположные концы которой соединены с выводами входа-выхода центрального блока управления, в который введен микрокомпьютер, а дистанционное электрическое устройство задержки выполнено одинаковым, причем каждое из них снабжено средствами управления синхросигналом, поступающим на дистанционные электронные устройства задержки в одном из двух заданных направлений, и запоминающих устройств для приема синхросигнала, поступающего от центрального блока управления.

Недостатками известного устройства являются - отсутствие контроля потребленной энергии, что снижает безопасность его работы.

Задачей предлагаемого технического решения является создание сетевого прибора взрывания безопасного и безотказного в работе.

Технический результат заключается в высокой степени достоверности инициирования за счет контроля потребленной электрической энергии ЭВС.

Этот результат достигается тем, что известный сетевой прибор взрывания, содержащий микроконтроллер, выполняющий функции центрального блока управления, устройства замедления (тиристорные ключи K1 - Кn), каждое из которых подсоединено к соответствующей электровзрывной сети, запоминающее устройство, согласно изобретению, дополнительно снабжен внешним источником энергии, преобразователем напряжения, устройством контроля и защиты прибора, датчиком тока, датчиком напряжения, аналого-цифровым преобразователем, устройством ввода и отображения информации, причем тиристорные ключи K1...Kn подсоединены к преобразователю напряжения и к электровзрывной сети (ЭВС), а к управляющим входам тиристорных ключей K1...Kn подключен микроконтроллер, кроме того, между преобразователем напряжения и ключами подключены два датчика, один - последовательно (датчик тока), а другой - параллельно (датчик напряжения), оба датчика подключены к входу аналого-цифрового преобразователя (АЦП), выход которого в свою очередь подсоединен к одному из входов микроконтроллера, к другим входам микроконтроллера подключены также устройство контроля и защиты прибора, устройство ввода и отображения информации, блок оперативно-запоминающего устройства (ОЗУ), а к другим входам устройства контроля и защиты прибора подключены АЦП, преобразователь напряжения, ключи К1 - Kn.

Совокупность предложенных признаков позволяет осуществлять контроль потребляемой энергии ЭВС, обеспечивает проведение электровзрывных работ в условиях, опасных по газу и пыли с временем передачи энергии в ЭВС t=4 mc. Контроль потребляемой энергии позволяет устанавливать срабатывание электродетонаторов и появление отказов. Применение ограничения времени передачи энергии в ЭВС до t=4 mс, повышает безопасность проводимых электровзрывных работ. В блок ОЗУ, в процессе инициирования передается информация о том, имеют место или нет групповые отказы электродетонаторов. Эта информация позволяет принять необходимые меры по ликвидации отказов, что повышает безотказность проведения электровзрывных работ.

Сущность сетевого прибора взрывания поясняется чертежом, где представлена его блок схема. Сетевой прибор взрывания состоит из внешнего источника энергии 1, который соединен с преобразователем напряжения 2, параллельно с ним соединены ключи (K1 - Kn) - 3, выходы которых подключены к ЭВС 4, 5, а входы соединены с микроконтроллером 6 и устройством контроля и защиты прибора 7, который также соединен с преобразователем напряжения 2, микроконтроллером 6, и АЦП 8, к входу АЦП 8 подсоединен датчик тока 9, датчик напряжения 10, а к выходу микроконтроллер 6. Датчик тока 9 соединен последовательно с преобразователем напряжения 2, и ключами (K1...Kn) 3. Датчик напряжения 10 соединен параллельно с преобразователем напряжения 2. К микроконтроллеру 6 подсоединены также преобразователь напряжения 2, блок ОЗУ 11, и устройство ввода и отображения информации (УВОИ) 12.

Устройство работает следующим образом.

После включения прибора происходит автоматический запуск программы управления микроконтроллером 6, которая инициализирует преобразователь напряжения 2, тиристорные ключи K1...Kn 3, УКЗП 7, БОЗУ 11, УВОИ 12, и при отсутствии аварийных ситуаций подается управляющий импульс на ПН 2, после чего напряжение от источника энергии 1, преобразуется в ПН 2 в постоянное, и подается на тиристорные ключи K1 - Kn 3, находящиеся в закрытом состоянии, после этого на УВОИ 12 подается управляющий сигнал, и микроконтроллер 6 ожидает ввода заданных параметров предстоящего инициирования. После ввода данных управляющая программа микроконтроллера 6 проверяет состояние системы и ожидает нажатия кнопки "взрыв" на УВОИ 12, при нажатии кнопки "взрыв" микроконтроллер начинает посылать управляющие импульсы ключам K1...Kn 3, и одновременно начинает обрабатывать данные, поступающие с АЦП 8 и УКЗП 7. Затем микроконтроллер 6 передает обработанную информацию в блок ОЗУ 11. После подачи управляющего импульса с микроконтроллера 6 на ключи 1...Kn 3, происходит поочередное включение каждого ключа с заданным временем задержки, при этом данные, поступающие в АЦП 8 от датчика тока 9 и датчика напряжения 10, после преобразования в цифровой формат с АЦП 8 передаются микроконтроллеру 6, где производится интегрирование данных для каждой линии ЭВС отдельно. Во время работы прибора на УКЗП 7 передаются данные с ключей K1...Kn 3, АЦП 8, и преобразователя напряжения 2, и при возникновении опасной ситуации производится блокировка отдельных блоков или же отключение всего прибора. Например, при возникновении в одной из ЭВС, подключенных к прибору, короткого замыкания или обрыва линии, блокируется ключ, отвечающий за передачу энергии к ней, и микроконтроллер 6 подает на УВОИ 12 данные об отказавшей ЭВС. После окончания процесса инициирования, микроконтроллер 6 посылает на УВОИ 12 данные о проведенном инициировании.

Использование предлагаемого прибора по сравнению с прототипом позволит повысить безопасность и безотказность в работе за счет контроля потребляемой энергии ЭВС.

Формула изобретения

Сетевой прибор взрывания, содержащий микроконтроллер, выполняющий функции центрального блока управления, устройства замедления в виде тиристорных ключей K1...Kn, каждое из которых подсоединено к соответствующей электровзрывной сети, запоминающее устройство, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен внешним источником энергии, преобразователем напряжения, устройством контроля и защиты прибора, датчиком тока, датчиком напряжения, двумя аналого-цифровыми преобразователями, устройством ввода и отображения информации, причем тиристорные ключи K1...Kn подсоединены к преобразователю напряжения и к электровзрывной сети, а к управляющим входам тиристорных ключей K1. . .Kn подключен микроконтроллер, кроме того, между преобразователем напряжения и тиристорными ключами K1...Kn подключены последовательно датчик тока и параллельно датчик напряжения, выходы датчиков тока и напряжения подключены к входам аналого-цифровых преобразователей, выходы которых в свою очередь подсоединены к входам микроконтроллера, к другим входам которого подключены устройство ввода и отображения информации, блок оперативно-запоминающего устройства и устройство контроля и защиты прибора, к входам последнего подключены аналого-цифровой преобразователь, преобразователь напряжения, и тиристорные ключи K1...Kn.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству и способу для инициирования электрических нагрузок по истечении предварительно установленных временных задержек и дистанционному электрическому устройству задержки при взрывных работах

Изобретение относится к области проведения взрывных работ

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к способам проходки восстающих горных выработок, и может быть использовано при проходке горизонтальных горных выработок

Изобретение относится к системе инициирования зарядов промышленных взрывчатых веществ с использованием электрических и неэлектрических средств инициирования и может быть использовано при отбойке горных пород скважинными и шпуровыми зарядами в горнодобывающей промышленности

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к электрическому взрыванию зарядов, и может быть использовано в горной промышленности, строительстве и других областях

Изобретение относится к инициирующим устройствам для подрыва пиротехнических средств. Система управления пиросредствами содержит пиросредства, выполненные с использованием электровоспламеняющих мостиков, внешний источник питания, ключевые элементы K1…Kn, первые выходы которых соединены с первыми выводами упомянутых мостиков, блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами ключевых элементов K1…Kn, и аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с входом блока управления. Введены: источник стабильного тока, коммутатор с двумя состояниями, соединенный первым и вторым входами первого состояния с первым и вторым выходами внешнего источника питания, первым и вторым входами второго состояния с первым и вторым выходами источника стабильного тока и первым и вторым входами аналого-цифрового преобразователя, а первым и вторым выходами соответственно с первыми и вторыми входами ключевых элементов K1…Kn, и токозадающие резисторы, включенные между вторыми выходами элементов K1…Kn и вторыми выводами мостиков, причем управляющий вход коммутатора соединен с соответствующим выходом блока управления. Техническим результатом изобретения являются повышение безопасности и надежности, расширение функциональных возможностей устройства. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к системам инициирования пиросредств. Реле времени подрыва пиросредств содержит n-канальный формирователь импульсов, n электронных ключей, n диодов, резистор и усилитель мощности, выход которого подключен к обмотке электромагнитного реле, имеющего n групп контактов. Замыкающий контакт каждой группы контактов является выходом соответствующего канала реле времени. Переключающий контакт каждой группы контактов через соответствующий электронный ключ соединен с первой шиной питания, а размыкающий контакт - через соответствующий диод с первым выводом резистора, второй вывод которого соединен со второй шиной питания, управляющий вход каждого электронного ключа соединен с выходом соответствующего канала формирователя импульсов, дополнительный канал которого подключен к входу усилителя мощности, а информационный вход - к первому выводу резистора. Достигаемым техническим результатом является повышение точности времени выдачи выходных импульсов и надежности устройства. 1 ил.

Изобретение относится к системам инициирования пиросредств. Прибор для подрыва пиросредств содержит источник энергии, к минусовой клемме которого подключены одни выводы электронных ключей, электровзрывные сети, микроконтроллер, релейный коммутатор, блок гальванической развязки, электромагнитные реле, обмотка каждого из которых соединена через соответствующий усилитель мощности с первой группой выходов микроконтроллера. Вторая группа выходов микроконтроллера соединена с группой адресных входов релейного коммутатора, информационный вход которого соединен с первым выходом блока гальванической развязки, а выходы подключены к управляющим входам электронных ключей, другие выводы которых соединены с переключающими контактами электромагнитных реле, замыкающие контакты которых соединены с первыми выводами электровзрывных сетей, вторые выводы которых объединены и подключены к плюсовой клемме источника энергии. Второй выход блока гальванической развязки подключен к минусовой клемме источника энергии, а входы - к стробирующим выходам микроконтроллера. Релейный коммутатор содержит усилители мощности, входы которых являются группой адресных входов релейного коммутатора, а выходы подключены к обмоткам электромагнитных реле, контакты которых соединены соответствующим образом между собой и подключены к информационному входу и выходам релейного коммутатора. Изобретение позволяет повысить помехоустойчивость. 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2013-03-23T18:52:47
Наверх