Сетевой прибор взрывания

Авторы патента:

F42D1/055 - специально предназначенные для подрыва нескольких зарядов с временной задержкой

Владельцы патента RU 2333459:

Северо-Кавказский горно-металлургический институт (государственный технологический университет) (СКГМИ (ГТУ) Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования (RU)

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к электрическому взрыванию зарядов, и может быть использовано в горной промышленности, строительстве и других областях. Сетевой прибор взрывания содержит микроконтроллер, устройство замедления в виде тиристорного ключа, запоминающее устройство, внешний источник энергии, преобразователь напряжения, устройство контроля и защиты прибора, датчик тока, датчик напряжения, аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода и отображения информации. Прибор снабжен коммутирующим устройством и блоком контроля изоляции. Один вход тиристорного ключа подсоединен к преобразователю напряжения и через коммутирующее устройство к электровзрывной сети, а другой вход подключен к микроконтроллеру. Между преобразователем напряжения и тиристорным ключом подключены последовательно датчик тока и датчик напряжения, выходы которых подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу микроконтроллера, к другим входам которого подключены устройство ввода и отображения информации, блок оперативно запоминающего устройства, устройство контроля и защиты прибора, и блок контроля изоляции, который подключен к электровзрывной сети через коммутирующее устройство, к входу которого подключен один из выходов микроконтроллера. Изобретение позволит повысить безопасность и безотказность в работе с электровзрывными сетями. 1 ил.

Известен блок контроля изоляции, содержащий индикаторный прибор, амперметр или вольтметр (см. патент РФ №2022289, МПК G01R 31/02, 27/18, опубл. 30.10.1994 г.).

Недостатком данного прибора является его автономное применение и невозможность использования в совокупности с современными электровзрывными приборами.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является сетевой прибор взрывания (см. патент РФ №2202766, МПК⁷ F42D 1/055, опубл. 20.04.2003 г.).

Недостатком данного прибора является отсутствие контроля состояния изоляции электровзрывной цепи, что приводит к снижению числа срабатываемых электродетонаторов и к снижению безопасности проводимых электровзрывных работ.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение безопасности и безотказности в работе за счет контроля изоляции электровзрывной сети.

Решение технической задачи достигается тем, что известный сетевой прибор взрывания, содержащий микроконтроллер, устройство замедления в виде тиристорного ключа, запоминающее устройство, внешний источник энергии, преобразователь напряжения, устройство контроля и защиты прибора, датчик тока, датчик напряжения, аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода и отображения информации, согласно изобретению он дополнительно снабжен коммутирующим устройством, блоком контроля изоляции, при этом один вход тиристорного ключа подсоединен к преобразователю напряжения и через коммутирующее устройство к электровзрывной сети, а другой вход подключен к микроконтроллеру, причем между преобразователем напряжения и тиристорным ключом подключены последовательно датчик тока и датчик напряжения, выходы которых подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу микроконтроллера, к другим входам которого подключены устройство ввода и отображения информации, блок оперативно запоминающего устройства, устройство контроля и защиты прибора, блок контроля изоляции, который подключен к электровзрывной сети через коммутирующее устройство, к входу которого подключен один из выходов микроконтроллера.

Данный сетевой прибор взрывания позволит повысить безопасность и безотказность в работе с электровзрывными сетями.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена функциональная схема сетевого прибора взрывания.

Устройство состоит из микроконтроллера 1 (МК) и выполняет функции центрального блока управления, на входы которого поступают сигналы из блока оперативно-запоминающего устройства 2 (ОЗУ), устройства ввода и отображения информации 3 (УВОИ), устройства контроля и защиты прибора 4 (УКЗП), блока контроля изоляции 5 (БКИ), аналого-цифрового преобразователя 6 (АЦП), выходы которого подключены к источнику энергии 7 (ИЭ), тиристорному ключу 8 (К) и коммутатору 9 (KM). Источник энергии 7 подключен к электровзрывной цепи 11 (ЭВС) через преобразователь напряжения 12 (ПН), тиристорный ключ 8 (К) и коммутатор 9 (KM). На участке схемы между преобразователем напряжения 12 и тиристорным ключом 8 параметры тока и напряжения контролируются датчиком тока 13 (ДТ) и датчиком напряжения 14 (ДН). Сигналы с датчика тока 13 и датчика напряжения 14 поступают на вход аналого-цифрового преобразователя 6, выход которого соединен с входом микроконтроллера 1. На управляющий вход тиристорного ключа 8 поступает сигнал с выхода микроконтроллера 1, в соответствии с которым тиристорный ключ 8 находится либо в закрытом, либо в открытом состоянии. Блок контроля изоляции 5 соединен с электровзрывной цепью 11 через коммутатор 9. На вход коммутатора 9 поступает сигнал с выхода микроконтроллера 1, в соответствии с которым коммутатор 9 либо отключает, либо подключает прибор к электровзрывной сети 11.

Устройство работает следующим образом.

После включения прибора происходит автоматический запуск программы управления микроконтроллером 1, которая инициализирует преобразователь напряжения 12, тиристорный ключ 8, УКЗП 4, блок ОЗУ 2, УВОИ 3, БКИ 5.

При отсутствии аварийных ситуаций подается управляющий импульс на ПН, после чего напряжение от источника энергии преобразуется в ПН в постоянное и подается на тиристорный ключ, находящийся в закрытом состоянии, после этого на УВОИ подается управляющий сигнал и микроконтроллер ожидает ввода заданных параметров предстоящего инициирования. После их ввода управляющая программа микроконтроллера 1 проверяет параметры системы и ожидает нажатия кнопки «взрыв» на УВОИ, при нажатии которой микроконтроллер 1 начинает посылать управляющие импульсы тиристорному ключу 8 и коммутатору 9, и одновременно начинает обрабатывать данные, поступающие с АЦП, УКЗП, БКИ, после чего он передает обработанную информацию в блок ОЗУ. После подачи управляющего импульса с микроконтроллера 1 на коммутатор 9 он отключает от цепи БКИ. В это же время с заданной задержкой микроконтроллер 1 посылает управляющие импульсы на тиристорный ключ 8, при этом данные, поступающие в АЦП с ДТ и ДН, после преобразования в цифровой формат с АЦП передаются микроконтроллеру 1, где производится интегрирование данных. Во время работы прибора на УКЗП передаются данные с тиристорного ключа 8, АЦП, ПН и при возникновении опасной ситуации производится блокировка отдельных блоков или же отключение всего прибора.

При возникновении в ЭВС, подключенной к сетевому прибору взрывания, короткого замыкания или обрыва линии, блокируется ключ 8, отвечающий за передачу энергии к ней, и микроконтроллер 1 подает на УВОИ данные об отказе ЭВС. Аналогично - при возникновении тока утечки на землю при повреждении изоляции ЭВС, сигнал об этом поступает с БКИ в микроконтроллер 1, который останавливает процесс инициирования и передает на УВОИ информацию о выявлении дефекта изоляции.

Использование предлагаемого сетевого прибора взрывания позволит по сравнению с прототипом осуществлять контроль как потребляемой энергии ЭВС, так и контроль состояния ее изоляции. Контроль потребляемой энергии позволяет установить срабатывание ЭД и появление отказов. Контроль изоляции позволяет выявить дефекты изоляции ЭВС и своевременно устранить их, что приводит в конечном итоге к повышению безопасности и безотказности работы прибора.

Сетевой прибор взрывания, содержащий микроконтроллер, устройство замедления в виде тиристорного ключа, запоминающее устройство, внешний источник энергии, преобразователь напряжения, устройство контроля и защиты прибора, датчик тока, датчик напряжения, аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода и отображения информации, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен коммутирующим устройством, блоком контроля изоляции, при этом один вход тиристорного ключа подсоединен к преобразователю напряжения и через коммутирующее устройство - к электровзрывной сети, а другой вход подключен к микроконтроллеру, причем между преобразователем напряжения и тиристорным ключом подключены последовательно датчик тока и датчик напряжения, выходы которых подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу микроконтроллера, к другим входам которого подключены устройство ввода и отображения информации, блок оперативно запоминающего устройства, устройство контроля и защиты прибора и блок контроля изоляции, который подключен к электровзрывной сети через коммутирующее устройство, к входу которого подключен один из выходов микроконтроллера.

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.

Способ проходки восстающих с отбойкой породы скважинными зарядами вв // 2271513

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

Система электронных детонаторов // 2255303

Изобретение относится к области проведения взрывных работ. .

Сетевой прибор взрывания // 2202766

Изобретение относится к взрывным работам, в частности к электрическому взрыванию зарядов, и может быть использовано в горной промышленности, строительстве и других отраслях.

Устройство для инициирования электрических нагрузок, способ инициирования электрических нагрузок по истечении предварительно установленных временных задержек и дистанционное электрическое устройство задержки для инициирования электрической нагрузки // 2077699

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

Способ разрушения ледяного покрова // 2037140

Система управления пиросредствами // 2558875

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.

Реле времени подрыва пиросредств // 2572854

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.

Прибор для подрыва пиросредств // 2581175

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.