EA 025654B1 20170130

	Патентная документация ЕАПВ
Запрос:	ea000025654b*\id
Результат:	ID\|Номер и дата охранного документа

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Кодирующее устройство электронного детонатора, в котором два вывода кодирующего устройства соединены с инициирующим устройством электронного детонатора и другие два вывода кодирующего устройства формируют сигнальные шины, между которыми подсоединен параллельно по меньшей мере один электронный детонатор, отличающееся тем, что кодирующее устройство электронного детонатора включает в себя источник питания, модуль управления источником питания, модуль восходящей связи, модуль нисходящей связи и модуль управления; при этом модуль управления источником питания используется для преобразования напряжения, выводимого источником питания, в напряжение связи, которое подается в модуль нисходящей связи, и рабочее напряжение, которое подается в модуль восходящей связи, модуль нисходящей связи и модуль управления; модуль восходящей связи используется для осуществления связи с инициирующим устройством электронного детонатора; на этапе осуществления связи модуль нисходящей связи используется для подачи напряжения связи по меньшей мере в один электронный детонатор через сигнальные шины и осуществления связи по меньшей мере с одним электронным детонатором при напряжении связи и на этапе инициирования модуль нисходящей связи используется для подачи инициирующего напряжения, выводимого инициирующим устройством электронного детонатора, по меньшей мере в один электронный детонатор через сигнальные шины для осуществления зарядки; модуль управления используется для управления работой модуля управления источником питания, модуля восходящей связи и модуля нисходящей связи.

2. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.1, отличающееся тем, что источник питания, модуль управления источником питания, модуль восходящей связи, модуль нисходящей связи и модуль управления заземлены на первое базовое заземление; источник питания соединен с модулем управления источником питания; модуль управления соединен с модулем управления источником питания, модулем восходящей связи и модулем нисходящей связи; выходной вывод рабочего напряжения модуля управления источником питания соединен с модулем восходящей связи, модулем нисходящей связи и модулем управления; выходной вывод напряжения связи модуля управления источником питания соединен с модулем нисходящей связи; другие два вывода модуля восходящей связи соединены соответственно с модулем нисходящей связи и продолжены за пределы кодирующего устройства электронного детонатора для соединения с инициирующим устройством электронного детонатора; другие два вывода модуля нисходящей связи продолжены за пределы кодирующего устройства электронного детонатора, формируя сигнальные шины.

3. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.2, отличающееся тем, что модуль управления источником питания дополнительно включает в себя пару выводов дискретизации напряжения связи, причем пара выводов дискретизации напряжения связи и сигнальные шины соединены один к одному.

4. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.3, отличающееся тем, что модуль управления источником питания включает в себя модуль преобразования напряжения и A/D преобразователь; модуль преобразования напряжения и A/D преобразователь заземлены на первое базовое заземление; модуль преобразования напряжения имеет другие два вывода, один из которых соединен с источником питания, а другой продолжен за пределы модуля управления источником питания, формируя выходной вывод напряжения связи модуля управления источником питания; другой вывод модуля преобразования напряжения соединен с A/D преобразователем для подачи питания на него и также продолжен за пределы модуля управления источником питания, формируя выходной вывод рабочего напряжения модуля управления источником питания; один вывод A/D преобразователя соединен с модулем управления и осуществляет связь с модулем управления; другие два вывода A/D преобразователя продолжены за пределы модуля управления источником питания, формируя выводы дискретизации напряжения связи модуля управления источником питания.

5. Кодирующее устройство электронного детонатора по любому одному из пп.1-4, отличающееся тем, что модуль управления включает в себя CPU и приемопередающий модуль преобразования волн; приемопередающий модуль преобразования волн состоит из модуля преобразования волн инициирующего устройства и модуля преобразования волн электронного детонатора; CPU, модуль преобразования волн инициирующего устройства и модуль преобразования волн электронного детонатора соединены с выходным выводом рабочего напряжения для приема рабочего напряжения, подаваемого модулем управления источником питания; модуль преобразования волн инициирующего устройства и модуль преобразования волн электронного детонатора соединены соответственно с CPU для осуществления двусторонней связи с CPU; CPU, модуль преобразования волн инициирующего устройства и модуль преобразования волн электронного детонатора также заземлены на первое базовое заземление; другой вывод модуля преобразования волн инициирующего устройства продолжен за пределы приемопередающего модуля преобразования волн, формируя вывод восходящей связи модуля управления, причем вывод восходящей связи соединен с модулем восходящей связи; другой вывод модуля преобразования волн электронного детонатора продолжен за пределы приемопередающего модуля преобразования волн, формируя вывод нисходящей связи модуля управления, причем вывод нисходящей связи соединен с модулем нисходящей связи.

6. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.5, отличающееся тем, что модуль преобразования волн электронного детонатора включает в себя схему интерфейса данных, схему кодирования данных, схему декодирования данных и схему дискретизации; схема интерфейса данных используется для осуществления двусторонней связи с CPU; CPU используется для отправки данных, которые необходимо отправить, в схему кодирования данных через схему интерфейса данных, и схема кодирования данных используется для кодирования данных, которые необходимо отправить, и затем вывода кодированных данных в модуль нисходящей связи; схема декодирования данных используется для приема и декодирования данных, отправленных модулем нисходящей связи, и затем вывода декодированных данных в схему дискретизации; схема дискретизации используется для дискретизации декодированных данных и отправки данных дискретизации в CPU через схему интерфейса данных.

7. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.6, отличающееся тем, что схема декодирования данных включает в себя схему синтеза сигналов и два краевых триггера; входные выводы двух краевых триггеров соответственно продолжены за пределы схемы декодирования данных и соединены с модулем нисходящей связи; выходные выводы двух краевых триггеров соединены соответственно со схемой синтеза сигналов и другой вывод схемы синтеза сигналов продолжен за пределы схемы декодирования данных и соединен со схемой дискретизации.

8. Кодирующее устройство электронного детонатора по любому одному из пп.1-4, 6 и 7, отличающееся тем, что модуль восходящей связи включает в себя схему источника питания восходящей связи, изолированную схему модулирования и изолированную схему демодулирования; пара входных выводов схемы источника питания восходящей связи продолжена за пределы модуля восходящей связи и соединена соответственно с инициирующим устройством электронного детонатора; схема источника питания восходящей связи заземлена на второе базовое заземление; другой вывод схемы источника питания восходящей связи соединен с изолированной схемой модулирования и изолированной схемой демодулирования одновременно для подачи питания в изолированную схему модулирования и изолированную схему демодулирования; другой вывод схемы источника питания восходящей связи соединен с изолированной схемой модулирования; каждая из изолированной схемы модулирования и изолированной схемы демодулирования имеет один вывод, который заземлен на второе базовое заземление, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление; другой вывод изолированной схемы модулирования соединен с модулем управления для приема данных, отправленных модулем управления; изолированная схема демодулирования соединена также с модулем управления для отправки данных модулю управления; изолированная схема демодулирования также соединена с выходным выводом рабочего напряжения; другой вывод изолированной схемы демодулирования соединен с инициирующим устройством электронного детонатора для приема данных, отправленных инициирующим устройством электронного детонатора.

9. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.8, отличающееся тем, что схема источника питания восходящей связи включает в себя выпрямительную мостовую схему, схему предотвращения обтекания, схему ограничения тока и накопительную схему; пара входных выводов выпрямительной мостовой схемы предназначена для формирования пары входных выводов схемы источника питания восходящей связи; положительный выходной вывод выпрямительной мостовой схемы соединен с положительным полюсом накопительной схемы через схему предотвращения обтекания и схему ограничения тока; положительный полюс накопительной схемы одновременно соединен с изолированной схемой модулирования и изолированной схемой демодулирования; положительный выходной вывод выпрямительной мостовой схемы также продолжен за пределы схемы источника питания восходящей связи и напрямую соединен с изолированной схемой модулирования и отрицательный выходной вывод выпрямительной мостовой схемы и отрицательный полюс накопительной схемы заземлены на второе опорное заземление.

10. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.9, отличающееся тем, что схема предотвращения обтекания представляет собой диод, схема ограничения тока представляет собой резистор, накопительная схема представляет собой накопительный конденсатор; анод диода обращен в направлении схемы ограничения тока.

11. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.9 или 10, отличающееся тем, что изолированная схема модулирования включает в себя первый резистор, PMOS-конденсатор и изолированный переключатель с оптической связью; исток и подложка PMOS-транзистора продолжены за пределы изолированной схемы модулирования и соединены с положительным выходным выводом выпрямительной мостовой схемы в схеме источника питания восходящей связи; сток PMOS-транзистора заземлен на второе базовое заземление; сетчатый затвор PMOS-транзистора соединен с одним выводом первого резистора и первым выводом изолированного переключателя с оптической связью; другой вывод первого резистора и второй вывод изолированного переключателя с оптической связью соединены с положительным полюсом накопительной схемы в схеме источника питания восходящей связи; третий вывод изолированного переключателя с оптической связью продолжен за пределы изолированной схемы модулирования и соединен с модулем управления; четвертый вывод изолированного переключателя с оптической связью заземлен на второе базовое заземление и пятый вывод изолированного переключателя с оптической связью заземлен на первое базовое заземление.

12. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.8, отличающееся тем, что изолированная схема демодулирования представляет собой магнитоэлектрический изолированный модуль, причем магнитоэлектрический изолированный модуль включает в себя односигнальную управляющую схему, трансформаторную изолированную схему и возвратную схему; причем трансформаторная изолированная схема состоит из первичной обмотки и вторичной обмотки; один вывод односигнальной управляющей схемы соединен с инициирующим устройством электронного детонатора, один вывод соединен с положительным полюсом накопительной схемы в схеме источника питания восходящей связи, один вывод заземлен на второе базовое заземление и другой вывод соединен с одним выводом первичной обмотки; другой вывод первичной обмотки заземлен на второе базовое заземление; один вывод вторичной обмотки и возвратная схема заземлены на первое базовое заземление, другой вывод вторичной обмотки соединен с возвратной схемой; другой вывод возвратной схемы соединен с выходным выводом рабочего напряжения и другой вывод возвратной схемы соединен с модулем управления.

13. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.8, отличающееся тем, что изолированная схема демодулирования представляет собой магнитоэлектрический изолированный модуль, причем магнитоэлектрический изолированный модуль включает в себя двухсигнальную управляющую схему, трансформаторную изолированную схему и возвратную схему; причем трансформаторная изолированная схема состоит из первичной обмотки и вторичной обмотки; два вывода двухсигнальной управляющей схемы соединены соответственно с инициирующим устройством электронного детонатора, причем двухсигнальная управляющая схема также соединена одним выводом с положительным полюсом накопительной схемы в схеме источника питания восходящей связи и заземлена другим выводом на второе базовое заземление; два вывода первичной обмотки соединены соответственно с двухсигнальной управляющей схемой; один вывод вторичной обмотки и возвратная схема заземлены на первое базовое заземление, другой вывод вторичной обмотки соединен с возвратной схемой; возвратная схема также соединена другим выводом с выходным выводом рабочего напряжения и соединена другим выводом с модулем управления.

14. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.12 или 13, отличающееся тем, что первичная обмотка состоит из основной катушки, конденсатора и резистора и основная катушка, конденсатор и резистор подсоединены последовательно между двумя выводами первичной обмотки.

15. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.12 или 13, отличающееся тем, что вторичная обмотка включает в себя вспомогательную катушку и второй резистор; один вывод вспомогательной катушки и один вывод второго резистора соединены вместе и соединены с возвратной схемой снаружи трансформаторной изолированной схемы и другой вывод вспомогательной катушки и другой вывод второго резистора заземлены на первое базовое заземление.

16. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.12 или 13, отличающееся тем, что вторичная обмотка состоит из вспомогательной катушки, третьего резистора и четвертого резистора; один вывод вспомогательной катушки и третий резистор соединены с возвратной схемой; другой вывод вспомогательной катушки и четвертый резистор также соединены с возвратной схемой по другому пути; ответвление от средней точки вспомогательной катушки, другой вывод третьего резистора и другой вывод четвертого резистора заземлены на первое базовое заземление.

17. Кодирующее устройство электронного детонатора по любому одному из пп.1-4, 6, 7, 9, 10, 12 и 13, отличающееся тем, что модуль нисходящей связи включает в себя переключатель преобразования высокого напряжения и модуль обработки сигналов нисходящей связи; управляющий вывод переключателя преобразования высокого напряжения соединен с модулем управления; первая пара выводов переключателя преобразования высокого напряжения соединена соответственно с инициирующим устройством электронного детонатора, вторая пара выводов соединена соответственно с парой выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи один к одному и третья пара выводов продолжена за пределы кодирующего устройства электронного детонатора соответственно, формируя сигнальные шины; модуль обработки сигналов нисходящей связи также соединен с модулем управления для осуществления связи с модулем управления, причем модуль обработки сигналов нисходящей связи заземлен на первое базовое заземление, и другие два вывода модуля обработки сигналов нисходящей связи соединены соответственно с выходным выводом напряжения связи и выходным выводом рабочего напряжения модуля управления источником питания один к одному.

18. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.17, отличающееся тем, что модуль обработки сигналов нисходящей связи включает в себя модуль модулирования сигналов нисходящей связи и модуль демодулирования сигналов нисходящей связи; каждый из модуля модулирования сигналов нисходящей связи и модуля демодулирования сигналов нисходящей связи имеет один вывод, который соединен с выходным выводом рабочего напряжения, один вывод, который соединен с модулем управления, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление; модуль модулирования сигналов нисходящей связи также продолжен за пределы модуля обработки сигналов нисходящей связи, формируя один из пары выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи; через другие выводы модуль модулирования сигналов нисходящей связи и модуль демодулирования сигналов нисходящей связи подсоединены последовательно между выходным выводом напряжения связи и другим из пары выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи.

19. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.17, отличающееся тем, что модуль обработки сигналов нисходящей связи включает в себя модуль модулирования сигналов нисходящей связи и модуль демодулирования сигналов нисходящей связи; каждый из модуля модулирования сигналов нисходящей связи и модуля демодулирования сигналов нисходящей связи имеет один вывод, который соединен с выходным выводом рабочего напряжения, один вывод, который соединен с модулем управления, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление; входной вывод напряжения связи модуля модулирования сигналов нисходящей связи соединен с выходным выводом напряжения связи модуля управления источником питания; два выходных вывода модулирующего сигнала модуля модулирования сигналов нисходящей связи продолжены за пределы модуля обработки сигналов нисходящей связи соответственно, формируя пару выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи, и другой вывод модуля модулирования сигналов нисходящей связи соединен с модулем демодулирования сигналов нисходящей связи.

20. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.17, отличающееся тем, что модуль обработки сигналов нисходящей связи включает в себя модуль модулирования сигналов нисходящей связи, модуль демодулирования сигналов нисходящей связи и первый переключатель преобразования приема и передачи; каждый из модуля модулирования сигналов нисходящей связи и модуля демодулирования сигналов нисходящей связи имеет один вывод, который соединен с выходным выводом рабочего напряжения, один вывод, который соединен с выходным выводом напряжения связи, один вывод, который соединен с модулем управления, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление; вывод дискретизации модуля демодулирования сигналов нисходящей связи соединен с первым выводом первого переключателя преобразования приема и передачи; два выходных вывода модулирующего сигнала модуля модулирования сигналов нисходящей связи: один из упомянутых выводов соединен со вторым выводом первого переключателя преобразования приема и передачи, другой из упомянутых выводов напрямую продолжен за пределы модуля обработки сигналов нисходящей связи, формируя один из пары выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи; третий вывод первого переключателя преобразования приема и передачи продолжен за пределы модуля обработки сигналов нисходящей связи, формируя другой из пары выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи; управляющий вывод первого переключателя преобразования приема и передачи соединен с модулем управления.

21. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.17, отличающееся тем, что модуль обработки сигналов нисходящей связи включает в себя модуль модулирования сигналов нисходящей связи, модуль демодулирования сигналов нисходящей связи и второй переключатель преобразования приема и переключения; каждый из модуля модулирования сигналов нисходящей связи и модуля демодулирования сигналов нисходящей связи имеет один вывод, который соединен с выходным выводом рабочего напряжения, один вывод, который соединен с выходным выводом напряжения связи, один вывод, который соединен с модулем управления, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление; вывод дискретизации модуля демодулирования сигналов нисходящей связи и вывод модуля демодулирования сигналов нисходящей связи, который заземлен на первое опорное заземление, соединены соответственно с первой парой выводов второго переключателя преобразования приема и передачи один к одному; два выходных вывода модулирующего сигнала модуля модулирования сигналов нисходящей связи соединены соответственно со второй парой выводов второго переключателя преобразования приема и передачи один к одному; третья пара выводов второго переключателя преобразования приема и передачи продолжена за пределы модуля обработки сигналов нисходящей связи, формируя пару выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи; управляющий вывод второго переключателя преобразования приема и передачи соединен с модулем управления.

22. Кодирующее устройство электронного детонатора по любому одному из пп.18-21, отличающееся тем, что модуль демодулирования сигналов нисходящей связи включает в себя схему дискретизации сигналов и схему преобразования сигналов; один вывод схемы преобразования сигналов соединен с выходным выводом рабочего напряжения, один вывод - с модулем управления и другой вывод - со схемой дискретизации сигналов; другие два вывода схемы дискретизации сигналов предназначены для формирования выводов дискретизации, продолжены за пределы модуля демодулирования сигналов нисходящей связи.

23. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.22, отличающееся тем, что схема преобразования сигналов включает в себя две схемы фильтра, две схемы усилителя и две схемы сравнения; две схемы усилителя и две схемы сравнения соединены соответственно с выходным выводом рабочего напряжения; каждая из двух схем фильтра имеет один вывод, который соединен со схемой дискретизации сигналов, и другой вывод, который соединен с любой из двух схем усилителя соответственно; каждая из двух схем усилителя имеет другой вывод, который соединен с любой из двух схем сравнения соответственно, и другие выводы двух схем сравнения соединены соответственно с модулем управления.

24. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.22, отличающееся тем, что схема дискретизации сигналов представляет собой электромагнитный соединитель; два вывода первичной катушки электромагнитного соединителя соответственно продолжены за пределы модуля демодулирования сигналов нисходящей связи, формируя выводы дискретизации модуля демодулирования сигналов нисходящей связи; два вывода вторичной катушки электромагнитного соединителя соединены соответственно со схемой преобразования сигналов и ответвление от средней точки электромагнитного соединителя заземлено на первое базовое заземление.

Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

Евразийское 025654 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2017.01.30
(21) Номер заявки 201400049
(22) Дата подачи заявки 2012.06.19
(51) Int. Cl. F42C19/14 (2006.01) F42D 1/05 (2006.01) G05B19/04 (2006.01)
(54) КОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО ДЕТОНАТОРА
(31) 201110169456.7
(32) 2011.06.22
(33) CN
(43) 2014.10.30
(86) PCT/CN2012/077165
(87) WO 2012/175012 2012.12.27
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
БЕЙДЖИН БЭНДЖИЮНИОН ТЕКНОЛОДЖИ ДЕВЕЛОПМЕНТ КО., ЛТД. (CN)
(72) Изобретатель:
Янь Цзинлун, Чжан Сяньюй, Лю Син, Ли Фэнго, Ван Чуаньбао, Лай Хуапин
(CN)
(74) Представитель:
Станковский В.М., Капустина Ю.В., Спесивцева И.Ю. (RU)
(56) CN-A-101349532 CN-A-101324413 CN-A-101338998 US-A1-20030029344 US-B1-6173651
CN-A-101464113
(57) Изобретение раскрывает кодирующее устройство электронного детонатора, в котором два вывода кодирующего устройства соединены с инициирующим устройством электронного детонатора и другие два вывода кодирующего устройства формируют сигнальные шины, между которыми подсоединен параллельно по меньшей мере один электронный детонатор. Вышеупомянутое кодирующее устройство электронного детонатора включает в себя источник питания, модуль управления источником питания, модуль восходящей связи, модуль нисходящей связи и модуль управления. Кодирующее устройство электронного детонатора может осуществлять двустороннюю связь с инициирующим устройством электронного детонатора через модуль восходящей связи и осуществлять двустороннюю связь с электронным детонатором через модуль нисходящей связи. Кодирующее устройство не может выводить инициирующее напряжение в сеть электронных детонаторов самостоятельно, инициирующее устройство электронного детонатора напрямую соединено с модулем нисходящей связи, и модуль нисходящей связи выводит инициирующее напряжение, выводимое инициирующим устройством электронного детонатора, электронным детонаторам после подготовки к детонации. Техническое решение реализует связь среди кодирующего устройства электронного детонатора, инициирующего устройства электронного детонатора и электронного детонатора и внутреннюю безопасность, когда кодирующее устройство электронного детонатора осуществляет связь с электронными детонаторами.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области технологии производства инициирующего взрывного устройства, в частности к кодирующему устройству электронного детонатора, используемому в детонационной сети электронных детонаторов.
Уровень техники
В 1980 гг. в Японии, Австралии, Европе и некоторых других развитых странах и районах начали изучать технологию электронного детонатора. Значительный прогресс в технологии электронного детонатора был совершен с помощью стремительного развития электронной технологии, технологии микроэлектроники и информационной технологии. Прикладные эксперименты и продвижение на рынке электронного детонатора проводились с конца 90-х гг.
Техническое решение инициирующего устройства электронного детонатора, используемого с электронным детонатором, раскрыто в патентной заявке 200810135028.0. Это техническое решение раскрывало основную конструкцию инициирующего устройства электронного детонатора и реализовывало основные функции инициирующего устройства, такие как двусторонняя связь с электронным детонатором и воспламенение электронного детонатора.
Фиг. 1-1 представляет собой схему детонационной сети с вышеупомянутым инициирующим устройством электронного детонатора. Детонационная сеть состоит из инициирующего устройства 100, по меньшей мере одного электронного детонатора 200 и сигнальных шин 300, которые соединяют электронный детонатор 200 и инициирующее устройство 100, причем электронные детонаторы 200 подсоединяются параллельно между сигнальными шинами 300. Инициирующее устройство 100 и электронный детонатор 200 передают энергию и данные через сигнальные шины 300, тем самым инициирующее устройство может регулировать и управлять процессом инициирования и энергией инициирования и может осуществлять двустороннюю связь с электронным детонатором.
Инициирующее устройство в вышеупомянутом техническом решении включает в себя модуль модулирования и передачи сигналов, который дополнительно включает в себя модуль модулирования сигналов и модуль усиления, как показано на фиг. 1-2. Модуль усиления используется для формирования инициирующего напряжения, необходимого для зарядки накопительного блока в электронном детонаторе. Модуль усиления усиливает напряжение, выводимое источником питания, и затем выводит усиленное напряжение в сигнальные шины через переключатель модуля модулирования сигналов, заряжая инициирующий накопительный конденсатор в блоке накопления в электронном детонаторе; при этом модуль модулирования сигналов используется для передачи данных на все электронные детонаторы 200, которые соединены с сигнальными шинами, и реализации переключения напряжения, которое выводится в сигнальные шины инициирующим устройством, т.е. переключения между напряжением связи и инициирующим напряжением, и тем самым напряжение на сигнальных шинах может удовлетворять разным требованиям к напряжению во время процесса осуществления связи и зарядки электронного детонатора. Это решение реализует регулирование и управление энергией, необходимой электронному детонатору; с одной стороны, на этапе осуществления связи инициирующее устройство управляет напряжением на сигнальных шинах так, чтобы оно стало напряжением связи, которое ниже, обеспечивая безопасность детонационной сети в процессе осуществления связи; с другой стороны, на этапе инициирования инициирующее устройство переключает напряжение на сигнальных шинах на инициирующее напряжение, выводимое вышеупомянутым модулем усиления, которое выше, гарантируя, что электронный детонатор сможет получить достаточно энергии для надежного инициирования. Модуль модулирования сигналов также реализует модулирование данных, когда инициирующее устройство передает данные на электронный детонатор, благодаря чему между инициирующим устройством и электронным детонатором реализуется связь посредством несущей на постоянном токе.
В вышеописанном техническом решении модуль управления в инициирующем устройстве управляет выходным напряжением модуля модулирования сигналов для осуществления переключения между напряжением связи и инициирующим напряжением, так что напряжение на сигнальных шинах поддерживает напряжение связи, которое ниже, когда инициирующее устройство осуществляет связь с электронным детонатором, и напряжение на сигнальных шинах может быть переключено с напряжения связи на инициирующее напряжение, которое выше, только когда подготовка к инициированию закончена и настало время зарядить инициирующий накопительный конденсатор, таким образом обеспечивая до некоторой степени безопасность процесса осуществления связи. Но поскольку инициирующее устройство 100 само может выводить более высокое инициирующее напряжение, когда происходят логические сбои модуля управления в инициирующем устройстве, или выходной сигнал модуля модулирования сигналов переключен неправильно, или возникают другие неполадки, инициирующее напряжение, вероятно, выводится в сигнальные шины в ходе осуществления связи для зарядки инициирующего накопительного конденсатора в электронном детонаторе, так что детонационная сеть может быть неожиданно инициирована в ходе осуществления связи, приводя к скрытым опасностям при использовании электронных детонаторов.
Раскрытие изобретения
Цель настоящего изобретения состоит в устранении недостатков описанного выше уровня техники и предоставлении устройства сети электронных детонаторов, которое может реализовывать двустороннюю связь с электронным детонатором и может обеспечивать внутреннюю безопасность в процессе осуществления связи, т.е. кодирующего устройства электронного детонатора согласно настоящему изобретению.
Указанная техническая цель настоящего изобретения выполняется согласно следующему техническому решению.
Кодирующее устройство электронного детонатора имеет два вывода, которые соединены с инициирующим устройством электронного детонатора, причем другие два вывода, которые формируют сигнальные шины между по меньшей мере одним электронным детонатором, соединены параллельно. Инициирующее устройство электронного детонатора, по меньшей мере одно кодирующее устройство электронного детонатора, которое соединено параллельно инициирующему устройству электронного детонатора, и один или несколько электронных детонаторов, которые соединены параллельно кодирующему устройству электронного детонатора, формируют детонационную сеть электронных детонаторов, описанную в настоящем изобретении.
Кодирующее устройство электронного детонатора, описанное в настоящем изобретении, включает в себя источник питания, модуль управления источником питания, модуль восходящей связи, модуль нисходящей связи и модуль управления. Модуль управления источником питания используется для преобразования напряжения, выводимого источником питания, в напряжение связи, которое подается в модуль нисходящей связи, и рабочее напряжение, которое подается в модуль восходящей связи, модуль нисходящей связи и модуль управления; модуль восходящей связи используется для осуществления связи с инициирующим устройством электронного детонатора; на этапе осуществления связи модуль нисходящей связи используется для подачи напряжения связи по меньшей мере одному электронному детонатору через сигнальные шины и осуществления связи с упомянутым по меньшей мере одним электронным детонаторов при напряжении связи; и на этапе инициирования модуль нисходящей связи используется для подачи инициирующего напряжения, выводимого инициирующим устройством электронного детонатора, по меньшей мере одному электронному детонатору через сигнальные шины для зарядки; при этом модуль управления используется для управления работой модуля управления источником питания, модулем восходящей связи и модулем нисходящей связи.
Вышеупомянутое техническое решение формирует основную конструкцию кодирующего устройства электронного детонатора согласно настоящему изобретению. Под управлением модуля управления кодирующее устройство электронного детонатора может осуществлять двустороннюю связь с инициирующим устройством электронного детонатора через модуль восходящей связи, и осуществлять двустороннюю связь с электронным детонатором через модуль нисходящей связи. Модуль управления источником питания в кодирующем устройстве электронного детонатора может только выводить рабочее напряжение и напряжение связи и не может сам выводить инициирующее напряжение в сеть электронных детонаторов, тем самым обеспечивая внутреннюю безопасность на этапе осуществления связи. Во время этапа инициирования кодирующее устройство электронного детонатора может выводить инициирующее напряжение, выводимое инициирующим устройством электронного детонатора, электронным детонаторам через сигнальные шины, так что инициирующее устройство электронного детонатора может заряжать электронные детонаторы в детонационной сети после подготовки к детонации. Такое техническое решение реализует связь среди кодирующего устройства электронного детонатора, инициирующего устройства электронного детонатора и всех электронных детонаторов, которые подсоединены к сети электронных детонаторов, и также обеспечивает внутреннюю безопасность, когда кодирующее устройство электронного детонатора осуществляет связь с электронными детонаторами.
Соединение всех модулей в вышеупомянутом кодирующем устройстве электронного детонатора может быть реализовано согласно нижеследующим решениям.
Источник питания, модуль управления источником питания, модуль восходящей связи, модуль нисходящей связи и модуль управления заземлены на первое базовое заземление. Источник питания соединен с модулем управления источником питания; модуль управления соединен с модулем управления источником питания, модулем восходящей связи и модулем нисходящей связи. Выходной вывод рабочего напряжения модуля управления источником питания соединен с модулем восходящей связи, модулем нисходящей связи и модулем управления; выходной вывод напряжения связи модуля управления источником питания соединен с модулем нисходящей связи. Другие два вывода модуля восходящей связи соединены соответственно с модулем нисходящей связи и продолжаются за пределы кодирующего устройства электронного детонатора для соединения с инициирующим устройством электронного детонатора. Эти другие два вывода модуля нисходящей связи продолжаются за пределы кодирующего устройства электронного детонатора, формируя сигнальные шины, между которыми параллельно подсоединен по меньшей мере один электронный детонатор.
Исходя из вышеупомянутого решения для соединения, модуль управления источником питания может дополнительно включать в себя пару выводов дискретизации напряжения связи, причем пара вы
водов дискретизации напряжения связи и сигнальные шины соединены один к одному. Вышеупомянутое предпочтительное решение делает возможным осуществление дискретизации и регулировки напряжения на сигнальных шинах.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1-1 представляет собой схему детонационной сети, в которой используется инициирующее устройство электронного детонатора из патентной заявки 200810135028.0;
фиг. 1-2 представляет собой структурную схему инициирующего устройства электронного детонатора из патентной заявки 200810135028.0;
фиг. 2 представляет собой схему конструкции инициирующей сети в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 3 представляет структурную схему кодирующего устройства электронного детонатора в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 4 представляет собой структурную схему кодирующего устройства электронного детонатора в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 5 представляет собой структурную схему модуля управления источником питания в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 6 представляет собой другую структурную схему модуля управления источником питания в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 7 представляет собой структурную схему модуля управления в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 8 представляет собой структурную схему модуля преобразования волн электронного детонатора в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 9 представляет собой структурную схему схемы декодирования данных в модуле преобразования волн электронного детонатора в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 10 представляет собой структурную схему схемы дискретизации в модуле преобразования волн электронного детонатора в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 11 представляет собой структурную схему модуля преобразования волн электронного детонатора с функцией измерения частоты в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 12 представляет собой структурную схему модуля преобразования волн инициирующего устройства в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 13 представляет собой структурную схему схемы декодирования и приема данных в модуле преобразования волн инициирующего устройства в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 14 представляет собой структурную схему изолированного модуля демодулирования с двумя выводами, которые соединены с инициирующим устройством электронного детонатора, в модуле восходящей связи в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 15 представляет собой структурную схему изолированного модуля демодулирования с одним выводом, который соединен с инициирующим устройством электронного детонатора, в модуле восходящей связи в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 16-1 представляет собой общую структурную схему схемы источника питания восходящей связи в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 16-2 представляет собой подробную структурную схему схемы источника питания восходящей связи в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 17 представляет собой схему варианта осуществления изолированной схемы модулирования в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 18 представляет собой другую схему варианта осуществления изолированной схемы модулирования в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 19 представляет собой магнитоэлектрический изолированный модуль, который представляет собой изолированную схему демодулирования, соответствующую варианту осуществления, показанному на фиг. 15;
фиг. 20 представляет собой структурную схему магнитоэлектрического изолированного модуля на
фиг. 19;
фиг. 21 представляет собой структурную схему магнитоэлектрического изолированного модуля, соответствующего варианту осуществления, показанному на фиг. 14;
фиг. 22 представляет собой структурную схему варианта осуществления трансформаторной изолированной схемы в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 23 представляет собой структурную схему другого варианта осуществления трансформаторной изолированной схемы в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 24 представляет собой структурную схему модуля нисходящей связи в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 25 представляет собой первый вариант осуществления модуля обработки сигналов нисходящей связи в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 26 представляет собой второй вариант осуществления модуля обработки сигналов нисходящей
связи в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 27 представляет собой третий вариант осуществления модуля обработки сигналов нисходящей связи в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 28 представляет собой четвертый вариант осуществления модуля обработки сигналов нисходящей связи в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 29 представляет собой пятый вариант осуществления модуля обработки сигналов нисходящей связи в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 30 представляет собой структурную схему модуля демодулирования сигналов нисходящей связи в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 31 представляет собой структурную схему схемы дискретизации сигналов в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 32 представляет собой структурную схему схемы преобразования сигналов в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 33 представляет собой другую структурную схему схемы преобразования сигналов в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 34 представляет собой схему варианта осуществления модуля модулирования сигналов нисходящей связи, соответствующего варианту осуществления, показанному на фиг. 27;
фиг. 35 представляет собой диаграмму инструкций, передаваемых модулем преобразования волн электронного детонатора в процессе кодирования и передачи данных;
фиг. 36 представляет собой волновую диаграмму модуля преобразования волн электронного детонатора в процессе декодирования и приема данных;
фиг. 37 представляет собой волновую диаграмму модуля преобразования волн инициирующего устройства в процессе кодирования и передачи данных;
фиг. 38 представляет собой волновую диаграмму модуля преобразования волн инициирующего устройства в процессе декодирования и приема данных;
фиг. 39 представляет собой схему варианта осуществления односигнальной управляющей схемы в соответствии с настоящим изобретением;
фиг. 40 представляет собой схему варианта осуществления двухсигнальной управляющей схемы в соответствии с настоящим изобретением.
Осуществление изобретения
Нижеследующее дополнительно описывает технические решения настоящего изобретения в подробностях со ссылкой на сопроводительные чертежи и развернутые варианты осуществления.
Настоящее изобретение предлагает кодирующее устройство 20 электронного детонатора. Два вывода кодирующего устройства 20 соединены с инициирующим устройством 10 электронного детонатора, а два другие вывода кодирующего устройства 20 формируют сигнальные шины 40, между которыми параллельно подсоединен по меньшей мере один электронный детонатор 30, как показано на фиг. 2. Инициирующее устройство 10 электронного детонатора, по меньшей мере одно кодирующее устройство 20 электронного детонатора, которое подсоединено параллельно инициирующему устройству 10 электронного детонатора, и по меньшей мере один электронный детонатор 30, который подсоединен параллельно кодирующему устройству 20 электронного детонатора, формируют детонационную сеть электронных детонаторов, упоминаемую в настоящем изобретении.
Кодирующее устройство 20 электронного детонатора, упоминаемое в настоящем изобретении, включает в себя источник 21 питания, модуль 22 управления источником питания, модуль 23 восходящей связи, модуль 24 нисходящей связи и модуль 26 управления, как показано на фиг. 3 или 4. Модуль 22 управления источником питания используется для преобразования напряжения, выводимого источником 21 питания, в напряжение связи, которое подается в модуль 24 нисходящей связи, и рабочее напряжение, которое подается в модуль 23 восходящей связи, модуль 24 нисходящей связи и модуль 26 управления; при этом модуль 23 восходящей связи используется для осуществления связи с инициирующим устройством 10 электронного детонатора; на этапе осуществления связи модуль 24 нисходящей связи используется для подачи напряжения связи по меньшей мере в один электронный детонатор 30 через сигнальные шины 40 и осуществления связи по меньшей мере с одним электронным детонатором 30 при напряжении связи; и на этапе инициирования модуль 24 нисходящей связи используется для подачи инициирующего напряжения, выводимого инициирующим устройством 10 электронного детонатора по меньшей мере в один электронный детонатор 30 через сигнальные шины 40 для зарядки; и модуль 26 управления используется для управления работой модуля 22 управления источником питания, модуля 23 восходящей связи и модуля 24 нисходящей связи.
Как показано на фиг. 3, соединение всех модулей в кодирующем устройстве 20 электронного детонатора может быть описано следующим образом.
Источник 21 питания, модуль 22 управления источником питания, модуль 23 восходящей связи, модуль 24 нисходящей связи и модуль 26 управления заземлены на первое базовое заземление 11. Источник 21 питания соединен с модулем 22 управления источником питания и подает питание в модуль 22 управления источником питания; модуль 26 управления соединен с модулем 22 управления источником
питания, модулем 23 восходящей связи и модулем 24 нисходящей связи и соответствующим образом обменивается данными с упомянутыми выше модулями. Выходной вывод 1 рабочего напряжения модуля
22 управления источником питания соединен с модулем 23 восходящей связи, модулем 24 нисходящей связи и модулем 26 управления и подает рабочее напряжение на вышеупомянутые модули; выходной вывод 2 напряжения связи модуля 22 управления источником питания соединен с модулем 24 нисходящей связи и подает напряжение связи в модуль 24 нисходящей связи. Другие два вывода 70 и 70' модуля
23 восходящей связи соединены соответственно с модулем 24 нисходящей связи и продолжаются за пределы кодирующего устройства 20 электронного детонатора для соединения с инициирующим устройством 10 электронного детонатора. Другие два вывода модуля 24 нисходящей связи продолжаются за пределы кодирующего устройства 20 электронного детонатора, формируя сигнальные шины 40. Один или более электронных детонаторов 30 соединены с сигнальными шинами параллельно.
Вышеупомянутое техническое решение формирует основную конструкцию кодирующего устройства 20 электронного детонатора согласно настоящему изобретению. Под управлением модуля 26 управления кодирующее устройство 20 электронного детонатора может осуществлять двустороннюю связь с инициирующим устройством 10 электронного детонатора через модуль 23 восходящей связи и осуществлять двустороннюю связь с электронными детонаторами 30 через модуль 24 нисходящей связи. Кодирующее устройство 20 электронного детонатора не может выводить инициирующее напряжение в сеть электронных детонаторов, так что инициирующее устройство 10 электронного детонатора соединено напрямую с модулем 24 нисходящей связи для зарядки электронного детонатора 30 в сети детонаторов после подготовки к инициированию и для передачи инструкций инициирования по управлению детонацией электронного детонатора 30. Такая конструкция реализует связь среди кодирующего устройства 20 электронного детонатора, инициирующего устройства 10 электронного детонатора и электронных детонаторов в сети электронных детонаторов, а также внутреннюю безопасность, когда кодирующее устройство 20 электронного детонатора осуществляет связь с сетью электронных детонаторов.
В практических применениях, чтобы сделать более удобным и гуманным использование кодирующего устройства 20 электронного детонатора, кодирующее устройство 20 электронного детонатора также может включать в себя модуль 25 интерфейса "человек-машина", как показано на фиг. 4, причем модуль 25 интерфейса "человек-машина" используется для обмена информацией между пользователем и кодирующим устройством 20 электронного детонатора. Например, модуль 25 интерфейса "человек-машина" может принимать инструкции от пользователя и передавать инструкции в модуль 26 управления для управления другими модулями, чтобы выполнить соответствующие операции. Модуль 25 интерфейса "человек-машина" также может сообщать пользователю результаты работы кодирующего устройства 20 электронного детонатора в виде изображений, звуков и т.д. Модуль 25 интерфейса "человек-машина" может быть некоторым общепринятым устройством, таким как клавиатура и дисплей. Наличие модуля 25 интерфейса "человек-машина" в составе кодирующего устройства электронного детонатора может зависеть от фактических требований.
Как следует из варианта осуществления, показанного на фиг. 3, модуль управления источником питания может дополнительно включать в себя пару выводов 3 и 3' дискретизации напряжения связи, причем пара выводов 3 и 3' дискретизации напряжения связи и сигнальные шины 40 соединены один к одному. Такой предпочтительный вариант осуществления делает возможным осуществлять дискретизацию и регулировку напряжения на сигнальных шинах.
Существует множество предпочтительных вариантов осуществления во всех аспектах технического решения настоящего изобретения, которые могут быть описаны подробнее следующим образом.
Согласно первому аспекту, соответствующему варианту осуществления, показанному на фиг. 4, чтобы осуществить дискретизацию напряжения сигнальных шин 40, модуль 22 управления источником питания может включать в себя модуль 221 преобразования напряжения и A/D преобразователь 222, как показано на фиг. 5. Модуль 221 преобразования напряжения и A/D преобразователь 222 заземлены на первое базовое заземление 11; модуль 221 преобразования напряжения имеет другие два вывода, один из которых соединен с источником 21 питания, а другой продолжается за пределы модуля 22 управления источником питания, формируя выходной вывод 2 напряжения связи модуля 22 управления источником питания. Другой вывод модуля 221 преобразования напряжения соединен с A/D преобразователем 222 для подачи питания на него и также продолжается за пределы модуля 22 управления источником питания, формируя выходной вывод 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания. Другой вывод A/D преобразователя 222 соединен с модулем 26 управления для осуществления связи с модулем 26 управления. Другие два вывода A/D преобразователя 222 продолжаются за пределы модуля 22 управления источником питания, формируя выводы 3 дискретизации напряжения связи.
Вышеупомянутый модуль 22 управления источником питания подает рабочее напряжение, необходимое другим модуля в кодирующем устройстве 20 электронного детонатора для нормальной работы, и напряжение связи на сигнальные шины 40 при осуществлении связи с электронным детонатором 30, и модуль 22 управления источником питания также контролирует значение напряжения связи, что обеспечивает, что значение напряжение связи много меньше, чем значение допускаемого напряжения электронного детонатора 30, т.е. значение напряжения связи меньше, чем наименьшее значение напряжения,
которое требуется для инициирования электронного детонатора 30. Таким образом, это полезно для безопасности осуществления связи с электронным детонатором 30 и работы электронного детонатора 30.
Помимо варианта осуществления, показанного на фиг. 5, модуль 22 управления источником питания может быть также осуществлен в соответствии с техническим решением, раскрытым в патентной заявке 200810135028.0, как показано на фиг. 6. По сравнению с вариантом осуществления, показанным на фиг. 5, модуль 22 управления источником питания на фиг. 6 дополнительно включает в себя D/A преобразователь 223. D/A преобразователь 223 соединен с модулем 221 преобразования напряжения, и на него подается рабочее напряжение модулем 221 преобразования напряжения; D/A преобразователь 223 соединен с модулем 221 преобразования напряжения по другому пути, передавая сигнал регулирования напряжения связи на модуль 221 преобразования напряжения. Другой вывод D/A преобразователя 223 заземлен на первое базовое заземление 11, в то время как другой вывод соединен с модулем 26 управления. D/A преобразователь 223 используется для приема результата обработки информации сигнала напряжения на сигнальных шинах 40, обрабатываемого модулем 26 управления, причем результат обработки преобразовывается D/A преобразователем 223 в аналоговый сигнал напряжения, который является упомянутым сигналом регулировки напряжения связи, подаваемым в модуль 221 преобразования напряжения, тем самым реализуя функцию регулировки напряжения связи, выводимого в сигнальные шины
40.
Модуль 22 управления источником питания в обоих вариантах осуществления, показанных на фиг. 5 и 6, имеет A/D преобразователь 222. Чтобы упростить конструкцию, может быть необязательным осуществлять дискретизацию и контроль напряжения на сигнальных шинах 40, и тем самым модуль 22 управления источником питания может состоять только из модуля 221 преобразования напряжения. Модуль 221 преобразования напряжения преобразует электрическую энергию, вводимую источником 21 питания, в напряжение связи и рабочее напряжение соответственно, которые выводятся за пределы модуля 22 управления источником питания. Этот вариант осуществления соответствует варианту осуществления, показанному на фиг. 3.
Согласно второму аспекту вышеупомянутый модуль 26 управления может включать в себя CPU 262 и приемопередающий модуль 261 преобразования волн. Приемопередающий модуль 261 преобразования волн состоит из модуля 2630 преобразования волн инициирующего устройства и модуля 2610 преобразования волн электронного детонатора, как показано на фиг. 7. CPU 262, модуль 2630 преобразования волн инициирующего устройства и модуль 2610 преобразования волн электронного детонатора соединены с выходным выводом 1 рабочего напряжения, принимая рабочее напряжение, подаваемое модулем 22 управления источником питания. Модуль 2630 преобразования волн инициирующего устройства и модуль 2610 преобразования волн электронного детонатора соответственно соединены с CPU 262 для осуществления двусторонней связи с CPU. CPU 262, модуль 2630 преобразования волн инициирующего устройства и модуль 2610 преобразования волн электронного детонатора также заземлены на первое базовое заземление 11. Другой вывод модуля 2630 преобразования волн инициирующего устройства продолжается за пределы приемопередающего модуля 261 преобразования волн, формируя вывод 8 восходящей связи модуля 26 управления, причем вывод восходящей связи соединен с модулем 23 восходящей связи. Другой вывод модуля 2610 преобразования волн электронного детонатора продолжается за пределы приемопередающего модуля 261 преобразования волн, формируя вывод 9 нисходящей связи модуля 26 управления, причем вывод нисходящей связи соединен с модулем 24 нисходящей связи. Вышеупомянутый вывод 8 восходящей связи может точно представлять собой выходной вывод 61 восходящей связи и входной вывод 62 восходящей связи модуля 26 управления в варианте осуществления, показанном на фиг. 12, и вывод 9 нисходящей связи может точно представлять собой выходной вывод 71 нисходящей связи и входной вывод 72 нисходящей связи модуля 26 управления в варианте осуществления, показанном на фиг. 8 или 11.
CPU 262 управляет работой модуля 2630 преобразования волн инициирующего устройства для осуществления двусторонней связи с инициирующим устройством 10 электронного детонатора и управляет работой модуля 2610 преобразования волн электронного детонатора для осуществления двусторонней связи с электронным детонатором 30. Чтобы осуществлять обмен данными с электронным детонатором 30, например, с одной стороны, модуль 2610 преобразования волн электронного детонатора принимает данные от модуля 24 нисходящей связи, преобразовывает данные в определенный формат, который может быть идентифицирован CPU 262, и затем передает преобразованные данные в CPU 262 для дальнейшей обработки; с другой стороны, модуль 2610 преобразования волн электронного детонатора принимает данные от CPU 262 и преобразовывает данные в определенный формат, чтобы передать на электронный детонатор 30 через модуль 24 нисходящей связи.
Вышеупомянутый модуль 2610 преобразования волн электронного детонатора может включать в себя схему 2611 интерфейса данных, схему 2612 кодирования данных, схему 2613 декодирования данных и схему 2614 дискретизации, как показано на фиг. 8. Схема 2611 интерфейса данных осуществляет двустороннюю связь с CPU 262. CPU 262 отправляет данные, которые необходимо отправить, в схему 2612 кодирования данных через схему 2611 интерфейса данных, и схема 2612 кодирования данных кодирует данные, которые необходимо отправить, и затем выводит кодированные данные в модуль 24 нисхо
дящей связи; схема 2613 декодирования данных принимает и декодирует данные, которые необходимо принять, отправленные модулем 24 нисходящей связи, и затем выводит декодированные данные в схему 2614 дискретизации для дискретизации, и схема 2614 дискретизации затем отправляет данные дискретизации в CPU 262 через схему 2611 интерфейса данных. Такое решение реализует двусторонний обмен данными между модулем 24 нисходящей связи и модулем 26 управления.
Вариант осуществления может быть дополнительно выполнен на основе варианта осуществления, показанного на фиг. 8. Схема 2621 измерения частоты может быть добавлена между входным выводом 72 нисходящей связи и схемой 2611 интерфейса данных, как показано на фиг. 11, и тем самым модуль 2610 преобразования волн электронного детонатора может измерять частоту сигнала, принятого модулем 24 нисходящей связи. Поскольку в некоторой степени технология производства интегральной схемы сама приводит к некоторому сдвигу частот генератора в интегральной схеме, схема 2621 измерения частоты в кодирующем устройстве 20 может использоваться для измерения тактовой частоты генератора в электронном детонаторе 30, чтобы значение времени задержки могло быть откалибровано в кодирующем устройстве 20 электронного детонатора. Такая конструкция полезна для улучшения точности времени задержки в детонационной сети электронных детонаторов.
Схема 2612 кодирования данных на обеих фиг. 8 и 11 может модулировать частоту для кодирования данных, как показано на волновой диаграмме на фиг. 35. Как показано на фиг. 35, при передаче инструкций схема 2612 кодирования данных может сначала отправлять синхронные заголовки для анализа, сумма которых представляет собой заранее заданное число т, до отправки служебного командного слова. Электронный детонатор 30 будет запускать счетчик в интегральной схеме для подсчета числа синхронных заголовков для анализа после приема граничного сигнала синхронных заголовков для анализа. Затем CPU в интегральной схеме будет вычислять тактовое число RC-генератора, которое должно использоваться последовательным интерфейсом связи и надлежащим образом соответствовать заранее заданной скорости передачи данных связи и заранее заданной фазе дискретизации, тем самым регулируя время приема данных и период счета электронного детонатора 30. Такое решение может гарантировать, что управляющая интегральная схема электронного детонатора с RC-генератором может все еще надежно принимать управляющие инструкции, отправляемые кодирующим устройством 20 электронного детонатора, даже если в RC-генераторе все еще существуют такие проблемы, как колебание температуры, сдвиг тактового сигнала и изменения параметров.
Схема 2613 декодирования данных в модуле 2610 преобразования волн электронного детонатора может дополнительно включать в себя схему 2617 синтеза сигналов и два краевых триггера 2615 и 2616, как показано на фиг. 9. Входные выводы двух краевых триггеров 2615 и 2616 продолжаются соответственно за пределы схемы 2613 декодирования данных, соединяясь с модулем 24 нисходящей связи; выходные выводы двух краевых триггеров 2615 и 2616 соединены соответственно со схемой 2617 синтеза сигналов; и другой вывод схемы 2617 синтеза сигналов продолжается за пределы схемы 2613 декодирования данных и соединен со схемой 2614 дискретизации. Два краевых триггера 2615 и 2616 используются соответственно для дискретизации двух импульсных сигналов, отправленных модулем 24 нисходящей связи, и после обработки схемой 2617 синтеза сигналов два импульсных сигнала преобразуются в прямоугольный сигнал, который выводится в схему 2614 дискретизации, и затем дискретизированный прямоугольный сигнал отправляется в CPU 262 через схему 2611 интерфейса данных, тем самым реализуя декодирование данных, отправленных в кодирующее устройство 20 электронным детонатором 30. На фиг. 36 показан процесс того, как упомянутые два импульсных сигнала синтезируются в прямоугольный сигнал: схема 2617 синтеза сигналов соответственно принимает два импульсных сигнала, отправленных краевым триггером 2615 и краевым триггером 2616, и схема синтеза сигналов выполняет преобразование между высоким уровнем и низким уровнем, всякий раз принимая сигнал переднего фронта, тем самым реализуя синтез двух импульсных сигналов.
Схема 2614 дискретизации модуля 2610 преобразования волн электронного детонатора может включать в себя модуль 2619 дискретизации и подсчета и модуль 2620 хранения и передачи, как показано на фиг. 10. После того как схема 2614 дискретизации примет сигнальную волну, отправленную схемой 2613 декодирования данных, модуль 2619 дискретизации и подсчета начинает дискретизацию и подсчет средней точки каждого импульса сигнала, модуль 2620 хранения и передачи отправляет дискрети-зированные данные в схему 2611 интерфейса данных, и затем дискретизированные данные отправляются в CPU 262 через схему 2611 интерфейса данных. Модуль 2619 дискретизации и подсчета может быт счетчиком как вариант осуществления, и модуль 2620 хранения и передачи может быть сдвиговым регистром как варианта осуществления.
Вышеупомянутый модуль 2630 преобразования волн инициирующего устройства может включать в себя схему 2631 кодирования и передачи данных, схему 2632 декодирования и приема данных и интерфейс 2633 данных, как показано на фиг. 12. CPU 262 отправляет данные, которые необходимо отправить, в схему 2631 кодирования и передачи данных через интерфейс 2633 данных, схема 2631 кодирования и передачи данных кодирует данные, которые необходимо отправить, и затем выводит кодированные данные в модуль 23 восходящей связи; схема 2632 декодирования и приема данных принимает и декодирует данные, отправленные модулем 23 восходящей связи, и затем выводит декодированные данные в CPU
262 через интерфейс 2633 данных, таким образом реализуя двусторонний обмен данными между модулем 23 восходящей связи и модулем 26 управления. При выполнении кодирования и передачи данных входная и выходная волна модуля 2630 преобразования волн инициирующего устройства может выглядеть так, как показано на фиг. 37; при выполнении декодирования и приема данных входная и выходная волна модуля 2630 преобразования волн инициирующего устройства может выглядеть так, как показано на фиг. 38.
Интерфейс 2633 данных модуля 2630 преобразования волн инициирующего устройства может быть последовательным интерфейсом, таким как RS485, RS232 и т.д. Схема 2631 кодирования и передачи данных в модуле 2630 преобразования волн инициирующего устройства может модулировать частоту для кодирования данных. Схема 2632 декодирования и приема данных может дополнительно включать в себя схему 2634 дискретизации, усилитель 2635, компаратор 2636 и схему 2637 дискретизации сигналов, как показано на фиг. 13. Схема 2634 дискретизации осуществляет дискретизацию данных, отправленных модулем 23 восходящей связи, и дискретизированные данные усиливаются усилителем 2635 и затем выводятся в компаратор 2636, компаратор 2636 используется для преобразования аналоговых сигналов в цифровые сигналы и затем для отправки преобразованных сигналов в схему 2637 дискретизации сигналов для обработки, тем самым реализуя процесс декодирования и приема данных модуля 2630 преобразования волн инициирующего устройства. Вышеупомянутая схема 2634 дискретизации может быть катушкой.
Согласно третьему аспекту модуль 23 восходящей связи кодирующего устройства 20 электронного детонатора в настоящем изобретении может включать в себя схему 230 источника питания восходящей связи, изолированную схему 231 модулирования и изолированную схему 232 демодулирования, как показано на фиг. 14 или 15. Пара входных выводов 50 схемы 230 источника питания восходящей связи продолжается за пределы модуля 23 восходящей связи и соединена соответственно с инициирующим устройством 10 электронного детонатора, формируя линии 80 связи инициирующего устройства. Схема 230 источника питания восходящей связи заземлена на второе базовое заземление 12, и другой вывод схемы 230 источника питания восходящей связи соединен с изолированной схемой 232 демодулирования и изолированной схемой 231 модулирования, подавая питание в изолированную схему модулирования и изолированную схему демодулирования; другой вывод схемы 230 источника питания восходящей связи соединен с изолированной схемой 231 модулирования. Как изолированная схема 231 модулирования, так и изолированная схема 232 демодулирования имеют один вывод, который заземлен на второе базовое заземление 12, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление 11; другой вывод изолированной схемы 231 модулирования соединен с модулем 26 управления для приема данных, отправленных модулем 26 управления. Изолированная схема 232 демодулирования также соединена с модулем 26 управления для отправки данных в модуль 26 управления. Изолированная схема 232 демодулирования также соединена с выходным выводом 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания, и другой вывод изолированной схемы демодулирования продолжается за пределы модуля 23 восходящей связи и соединен с инициирующим устройством 10 электронного детонатора для приема данных, отправленных инициирующим устройством 10 электронного детонатора. Согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 14, изолированная схема 232 демодулирования соединена соответственно с парой линий 80 связи инициирующего устройства, которая продолжается от инициирующего устройства 10 электронного детонатора по двум разным путям; и согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 15, изолированная схема 232 демодулирования соединена только с одной из пары линий 80 связи инициирующего устройства.
В вышеупомянутом варианте осуществления схема 230 источника питания восходящей связи в модуле 23 восходящей связи питает изолированную схему 232 демодулирования энергией, подаваемой инициирующим устройством 10 в кодирующее устройство 20, тем самым избегая недостатка внешнего источника питания, который используется для питания изолированной схемы 232 демодулирования и упрощая конструкцию схемы. Совместное функционирование изолированной схемы 231 модулирования и изолированной схемы 232 демодулирования влияет на передачу сигналов и электрическую изоляцию между инициирующим устройством 10 и кодирующим устройством 20.
Вышеупомянутая схема 230 источника питания восходящей связи может дополнительно включать в себя выпрямительную мостовую схему 233, схему 234 предотвращения обтекания, схему 236 ограничения тока и накопительную схему 235, как показано на фиг. 16-1. Пара входных выводов выпрямительной мостовой схемы 233 формирует пару входных выводов 50 схемы 230 источника питания восходящей связи. Положительный выходной вывод выпрямительной мостовой схемы 233 соединен с положительным полюсом накопительной схемы 235 через схему 234 предотвращения обтекания и схему 236 ограничения тока. Положительный полюс накопительной схемы 235 одновременно соединен с изолированной схемой 231 модулирования и изолированной схемой 232 демодулирования. Положительный выходной вывод выпрямительной мостовой схемы 233 также продолжается за пределы схемы 230 источника питания восходящей связи и напрямую соединен с изолированной схемой 231 модулирования. Отрицательный выходной вывод выпрямительной мостовой схемы 233 и негативный полюс накопительной схемы 235 заземлены на второе базовое заземление 12.
Положительный выходной вывод выпрямительной мостовой схемы 233 соединен с положительным полюсом накопительной схемы 235 через схему 234 предотвращения обтекания и схему 236 ограничения тока, подавая питание в накопительную схему 235. Накопительная схема 235 используется для накопления энергии, отправленной инициирующим устройством 10, чтобы подавать питание в изолированную схему 232 демодулирования. Схема 236 ограничения тока используется для предотвращения влияния на инициирующее устройство 10, обусловленного сверхбольшим зарядным током в момент, когда кодирующее устройство 20 соединено с инициирующим устройством 10. Схема 234 предотвращения обтекания используется для изолирования накопительной схемы 235 и изолированной схемы 231 модулирования, чтобы предотвратить расходование энергии накопительной схемы 235 схемой 236 ограничения тока, когда изолированная схема 231 модулирования модулирует сигналы. В упомянутой выше технической цели схема 234 предотвращения обтекания может быть диодом 237 как вариант осуществления, схема 236 ограничения тока может резистором 238 как вариант осуществления, и накопительная схема 235 может быть накопительным конденсатором 239 как вариант осуществления, как показано на фиг. 16-2.
Кроме того, упомянутая изолированная схема 231 модулирования может включать в себя первый резистор 2311, PMOS-транзистор 2313 и изолированный переключатель 2314 с оптической связью, как показано на фиг. 17. Исток и подложка PMOS-транзистора 2313 продолжаются за пределы изолированной схемы 231 модулирования и соединены с положительным выходным выводом выпрямительной мостовой схемы 233 в схеме 230 источника питания восходящей связи. Сток PMOS-транзистора 2313 заземлен на второе базовое заземление 12, сетчатый затвор PMOS-транзистора 2313 соединен с одним выводом первого резистора 2311 и первым выводом 2317 изолированного переключателя 2314 с оптической связью. Другой вывод первого резистора 2311 и второй вывод 2318 изолированного переключателя 2314 с оптической связью соединены с положительным полюсом накопительной схемы 235 в схеме 230 источника питания восходящей связи. Третий вывод 2319 изолированного переключателя 2314 с оптической связью продолжается за пределы изолированной схемы 231 модулирования и соединен с модулем 26 управления. Четвертый вывод изолированного переключателя 2314 с оптической связью заземлен на второе базовое заземление 12, в то время как пятый вывод изолированного переключателя 2314 с оптической связью заземлен на первое базовое заземление 11.
Когда изолированная схема 231 модулирования функционирует, данные, отправленные модулем 26 управления, загружаются в изолированный переключатель 2314 с оптической связью, вынуждая изолированный переключатель 2314 с оптической связью включаться и выключаться, тем самым побуждая PMOS-транзистор 2313 включаться и выключаться. Это будет приводить к изменению нагрузки на линиях 80 связи инициирующего устройства и дополнительно приводить к изменению тока на линиях 80 связи инициирующего устройства, таким образом генерируя модулированный сигнал тока, возвращаемый кодирующим устройством 20 инициирующему устройству 10.
Помимо вышеупомянутых вариантов осуществления, исходя из варианта осуществления, показанного на фиг. 17, изолированная схема 231 модулирования может дополнительно включать в себя резистор 2315 и резистор 2316, как показано на фиг. 18. Резистор 2315 подсоединен последовательно между выводом 2318 изолированного переключателя 2314 с оптической связью и модулем 26 управления; резистор 2316 подсоединен последовательно между стоком PMOS-транзистора 2313 и вторым базовым заземлением 12. Резистор 2315 выступает в качестве токоограничивающего резистора и используется для ограничения управляющего тока изолированного переключателя 2314 с оптической связью, чтобы предотвратить изолированный переключатель 2314 с оптической связью от выброса, вызванного сверхбольшим током. Резистор 2316 выступает в качестве нагрузочного резистора и используется для ограничения тока.
Изолированный переключатель 2314 с оптической связью может состоять из LED, диода и NPN-транзистора, как показано на фиг. 17 или 18, и также может быть светочувствительным реле, например, типа 6N136, разновидностью изолированного переключателя с оптической связью.
Вышеупомянутая изолированная схема 231 модулирования может также быть замещена приводным устройством или MOS-транзистором для реализации аналогичных функций.
Согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 15, вышеупомянутая изолированная схема 232 демодулирования может быть магнитоэлектрическим изолированным модулем 2320, как показано на фиг. 19. Обычно оптико-электрический соединитель или трансформатор может использоваться в качестве вышеупомянутой изолированной схемы демодулирования для реализации передачи сигналов и электрической изоляции. Общий принцип работы оптико-электрического соединителя может быть описан следующим образом: оптический элемент преобразует электрические сигналы в световые сигналы; после того, как световые сигналы индуцированы фоточувствительным элементом, фоточувствительный элемент преобразует световые сигналы в электрические сигналы и выводит электрические сигналы, тем самым реализуя электрическую изоляцию, а также передачу сигналов. Однако недостаток такого оптико-электрического соединителя состоит в следующем: для управления оптическим элементом в оптико-электрическом соединителе требуется большой ток, так что потребление тока в линии связи будет слишком большим и нагрузочная способность системы будет ограничена. Вариант осуществления магнитоэлектрического изолированного модуля, который основан на трансформаторном принципе, может устра
нить упомянутый недостаток.
Магнитоэлектрический изолированный модуль 2320, показанный на фиг. 19, может дополнительно включать в себя односигнальную управляющую схему 2321, трансформаторную изолированную схему 2322 и возвратную схему 2323, как показано на фиг. 20. Трансформаторная изолированная схема 2322 дополнительно состоит из первичной обмотки 501 и вторичной обмотки 502, как показано на фиг. 22 или 23. Один вывод односигнальной управляющей схемы 2321 соединен с одной из пары линий 80 связи инициирующего устройства, которая продолжается от инициирующего устройства 10 электронного детонатора, один вывод односигнальной управляющей схемы 2321 соединен с положительным полюсом накопительной схемы 235 в схеме 230 источника питания восходящей связи, один вывод заземлен на второе базовое заземление 12, и другой вывод соединен с одним выводом первичной обмотки 501. Другой вывод первичной обмотки 501 заземлен на второе базовое заземление 12. Один вывод вторичной обмотки 502 и возвратная схема 2323 заземлены на первое базовое заземление 11, другой вывод вторичной обмотки 502 соединен с возвратной схемой 2323. И другой вывод возвратной схемы 2323 соединен с выходным выводом 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания, и другой вывод возвратной схемы 2323 соединен с модулем 26 управления.
Вариант осуществления, который использует магнитоэлектрический изолированный модуль 2320 для формирования изолированной схемы 232 демодулирования и формирует трансформаторную изолированную схему 2322 на основе принципа работы трансформатора, реализует функцию передачи сигналов и электрическую изоляцию. Полезные эффекты такого варианта осуществления состоят в следующем:
1) вариант осуществления, который использует трансформаторную изолированную схему 2322 для реализации функции передачи сигналов от инициирующего устройства 10 в кодирующее устройство 20 и электрической изоляции между инициирующим устройством 10 и кодирующим устройством 20, может уменьшить энергопотребление кодирующего устройства 20, тем самым преимущественно улучшая нагрузочную способность инициирующего устройства 10;
2) односигнальная управляющая схема 2321 приводится в действие схемой 230 источника питания восходящей связи. Односигнальная управляющая схема 2321 напрямую соединена с линиями 80 связи инициирующего устройства 10 для передачи сигналов, которые отправлены инициирующим устройством 10 в кодирующее устройство 20, в первичную обмотку 501 трансформаторной изолированной схемы 2322, тем самым реализуя передачу сигналов.
Согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 14, магнитоэлектрический изолированный модуль 2320, который выступает в качестве упомянутой изолированной схемы 232 демодулирования, включает в себя двухсигнальную управляющую схему 2324, трансформаторную изолированную схему 2322 и возвратную схему 2323, как показано на фиг. 21. Трансформаторная изолированная схема 2322 дополнительно состоит из первичной обмотки 501 и вторичной обмотки 502, как показано на фиг. 22 или 23. При этом два вывода двухсигнальной управляющей схемы 2324 соединены соответственно с линиями 80 связи инициирующего устройства, которые продолжаются от инициирующего устройства 10 электронного детонатора; двухсигнальная управляющая схема 2324 также соединена одним выводом с положительным полюсом накопительной схемы 2324 и заземлена другим выводом на второе базовое заземление 12. Два вывода первичной обмотки 501 соединены соответственно с двухсигнальной управляющей схемой 2324; один вывод вторичной обмотки 502 и возвратная схема 2323 заземлены на первое базовое заземление 11; другой вывод вторичной обмотки 502 соединен с возвратной схемой 2323. И возвратная схема 2323 также соединена одним выводом с выходным выводом 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания и соединена другим выводом с модулем 26 управления.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 20, в котором односигнальная управляющая схема 2321 выступает в качестве магнитоэлектрического изолированного модуля 2320, односигнальная управляющая схема 2321 соединена только с одной из линий 80 связи инициирующего устройства, так что неполярное соединение и двусторонняя связь между инициирующим устройством 10 и кодирующим устройством 20 может быть реализована, только когда сигналы, отправленные инициирующим устройством 10 кодирующему устройству 20, различаются по форме; хотя инициирующее устройство 10 отправляет сигналы другой формы кодирующему устройству 20, неполярное соединение между кодирующим устройством 20 и инициирующим устройством 10 не будет реализовано из-за того, что односигнальная управляющая схема 2321 должна быть соединена с сигнальной линией линий 80 связи инициирующего устройства для приема обычных изменений сигналов. Однако в варианте осуществления, показанном на фиг. 21, в котором односигнальная управляющая схема 2321 замещена двухсигнальной управляющей схемой 2324, двухсигнальная управляющая схема 2324 соединена с парой линий 80 связи инициирующего устройства 10 одновременно и соответственно и выводит данные в два вывода первичной обмотки 501 трансформаторной изолированной схемы 2322. В таком варианте осуществления любая форма сигналов, отправленных инициирующим устройством 10, может быть применена для изолированной схемы 232 демодулирования, и даже хотя сигналы, отправленные инициирующим устройством 10, не являются разностными сигналами, кодирующее устройство 20 может принимать и извлекать сигналы, отправленные инициирующим устройством 10, правильно с неполярным соединением, тем самым реализуя передачу
сигналов от инициирующего устройства 10 кодирующему устройству 20.
Как односигнальная управляющая схема, так и двухсигнальная управляющая схема могут состоять из приводных устройств. Односигнальная управляющая схема 2321 может состоять из первого приводного устройства 401, как показано на фиг. 39, причем сигнальный входной вывод 4011 первого приводного устройства 401 соединен с инициирующим устройством 10 электронного детонатора, сигнальный выходной вывод 4012 первого приводного устройства 401 соединен с одним выводом первичной обмотки трансформаторной изолированной схемы 2322, входной вывод источника питания первого приводного устройства 401 соединен со схемой 230 источника питания восходящей связи, и другой вывод первого приводного устройства 401 заземлен на второе базовое заземление 12. Аналогичным образом, двухсиг-нальная управляющая схема 2324 может состоять из двух приводных устройств, а именно второго приводного устройства 402 и третьего приводного устройства 403, как показано на фиг. 40. Сигнальные входные выводы 4021 и 4031 двух приводных устройств 402 и 403 соединены соответственно с инициирующим устройством 10 электронного детонатора, сигнальные выходные выводы 4022 и 4032 двух приводных устройств 402 и 403 соединены соответственно с двумя выводами первичной обмотки трансформаторной изолированной схемы 2322, входные выводы источника питания двух приводных устройств 402 и 403 соединены со схемой 230 источника питания восходящей связи, и другие выводы двух приводных устройств 402 и 403 заземлены на второе базовое заземление 12. На односигнальную управляющую схему и двухсигнальную управляющую схему подается питание посредством схемы 230 источника питания восходящей связи, и они обе передают сигналы, выводимые инициирующим устройством 10, трансформаторной изолированной схеме 2322. Первое приводное устройство 401, второе приводное устройство 402 и третье приводное устройство 403 возбуждают катушку первичной обмотки 501 трансформатора, и катушка потребляет некоторую энергию, которая связана только с управляющим током приводного устройства и не связана с управляющей способностью инициирующего устройства 10. Поскольку энергопотребление приводными устройствами очень мало, упомянутый вариант осуществления может эффективно уменьшать потребление тока инициирующим устройством 10, обусловленного кодирующим устройством 20, и тем самым улучшать нагрузочную способность инициирующего устройства 10. Упомянутое приводное устройство может быть положительным приводным устройством или отрицательным приводным устройством, выбираемыми типами которых могут быть HEF40106 и т.д.
Первичная обмотка 501 вышеупомянутой трансформаторной изолированной схемы 2322 предпочтительно состоит из основной катушки 503, конденсатора 505 и первого резистора 506, которые подсоединены последовательно между двумя выводами первичной обмотки 501, как показано на фиг. 22 или 23. В варианте осуществления, показанном на фиг. 22, один вывод основной катушки 503 непосредственно продолжается за пределы трансформаторной изолированной схемы 2322, формируя один вывод первичной обмотки 501 и соединяясь с односигнальной управляющей схемой 2321; и другой вывод основной катушки 503 продолжается за пределы трансформаторной изолированной схемы 2322 через конденсатор 505 и первый резистор 506, формируя другой вывод первичной обмотки 501 и заземляясь на второе базовое заземление 12. В варианте осуществления, показанном на фиг. 23, один вывод основной катушки 503 продолжается за пределы трансформаторной изолированной схемы 2322 через конденсатор 505, формируя один вывод первичной обмотки 501; другой вывод основной катушки 503 продолжается за пределы трансформаторной изолированной схемы 2322 через первый резистор 506, формируя другой вывод первичной обмотки 501; и два вывода первичной обмотки 501 соединены соответственно с двухсигнальной управляющей схемой 2324. В вышеупомянутых двух вариантах осуществления, конденсатор 505 может не пропускать прямой ток и проводить переменный ток, тем самым можно избежать потребление тока основной катушкой 503, когда кодирующее устройство 20 не осуществляет связь с инициирующим устройством 10. Первый резистор 506 может ограничивать ток, и это полезно для улучшения индуцированных волн, выводимых вторичной обмоткой 502 трансформаторной изолированной схемы 2322, и для того, чтобы сделать верхний край и нижний край индуцированной волны одинаковыми.
Вторичная обмотка 502 вышеупомянутой трансформаторной изолированной схемы 2322 может состоять из вспомогательной катушки 504 и второго резистора 507, как показано на фиг. 22. Один вывод вспомогательной катушки 504 и один вывод второго резистора 507 соединены вместе и продолжаются за пределы трансформаторной изолированной схемы 2322 для соединения с возвратной схемой 2323; и другой вывод вспомогательной катушки 504 и другой вывод второго резистора 507 заземлены на первое базовое заземление 11. Когда изменение сигнала первичной обмотки 501 трансформаторной изолированной схемы 2322 передается на вторичную обмотку 502 трансформаторной изолированной схемы 2322, если вторичная обмотка 502 только состоит из вспомогательной катушки 504, индуцированная электродвижущая сила, сгенерированная на вторичной обмотке 502, будет неспособна утекать, поскольку входной импеданс возвратной схемы 2323 слишком большой. В то же время в настоящем варианте осуществления второй резистор 507 подсоединен параллельно между двумя выводами вспомогательной катушки 504, и второй резистор 507 заземлен на первое базовое заземление 11, так что индуцированная электродвижущая сила вторичной обмотки 504 может утекать, и процесс утечки индуцированной электродвижущей силы может регулировать сигнальные волны, тем самым выводя импульсные сигналы, которые подходят возвратной схеме 2323 для дискретизации.
Вышеупомянутая вторичная обмотка 502 также может состоять из вспомогательной катушки 504, третьего резистора 508 и четвертого резистора 509, как показано на фиг. 23. Один вывод вспомогательной катушки 504 и третий резистор 508 соединены с возвратной схемой 2323; другой вывод вспомогательной катушки 504 и четвертый резистор 509 также соединены с возвратной схемой 2323 по другому пути; ответвление 510 от средней точки вспомогательной катушки 504, другой вывод третьего резистора 508 и другой вывод четвертого резистора 50 9 заземлены на первое базовое заземление 11. Вторичная обмотка 502 трансформаторной изолированной схемы 2322 в настоящем варианте осуществления может генерировать две индуцированные волны, которые одинаковы по амплитуде и противоположны по фазе, и одна из двух индуцированных волн должна быть в фазе с сигналом, отправленным инициирующим устройством 10. Таким образом, реализуя вторичную обмотку 502 с помощью упомянутого варианта осуществления, можно упростить схему кодирования и декодирования сигналов, и также можно упростить конструкцию модуля 2630 преобразования волн инициирующего устройства в кодирующем устройстве 20. Вдобавок, в упомянутом варианте осуществления генерируются две соответствующие индуцированные волны, так что прием сигналов будет более точным, и требование точности времени в инициирующей системе может быть дополнительно выполнено.
Любая первичная обмотка 501 трансформаторной изолированной схемы 2322 в вариантах осуществления, показанных на фиг. 22 и 23, может функционировать вместе с любой вторичной обмоткой 502 в этих двух вариантах осуществления, реализуя техническую цель настоящего изобретения.
Согласно четвертому аспекту модуль 24 нисходящей связи кодирующего устройства 20 электронного детонатора в настоящем изобретении может включать в себя переключатель 243 преобразования высокого напряжения и модуль 240 обработки сигналов нисходящей связи, как показано на фиг. 24. Управляющий вывод переключателя 243 преобразования высокого напряжения соединен с модулем 26 управления. Первая пара выводов 31 и 31' переключателя 243 преобразования высокого напряжения соединена соответственно с инициирующим устройством 10 электронного детонатора, вторая пара выводов 32 и 32' соединена соответственно с парой выходных выводов 60 и 60' модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи один к одному, и третья пара выводов 33 и 33' продолжается за пределы кодирующего устройства 20 электронного детонатора соответственно, формируя сигнальные шины 40. Модуль 240 обработки сигналов нисходящей связи также соединен с модулем 26 управления для осуществления связи с модулем 26 управления. Модуль 240 обработки сигналов нисходящей связи заземлен на первое базовое заземление 11, и другие два вывода модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи соединены соответственно с выходным выводом 2 напряжения связи и выходным выводом 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания один к одному. Когда переключатель 243 преобразования высокого напряжения переключается на ветви, которые соединены с модулем 240 обработки сигналов нисходящей связи, т.е. ветви 32-33 и 32'-33' соответственно являются проводящими, кодирующее устройство 20 электронного детонатора осуществляет связь с электронным детонатором 30 через модуль 24 нисходящей связи; когда переключатель 243 преобразования высокого напряжения переключается на ветви, которые соединены с инициирующим устройством 10 электронного детонатора, т.е. ветви 31-33 и 31'-33' соответственно являются проводящими, инициирующее устройство 10 электронного детонатора непосредственно заряжает инициирующий накопительный конденсатор в электронном детонаторе 30.
Цель переключателя 243 преобразования высокого напряжения в модуле 24 нисходящей связи состоит в том, чтобы переключить высокое инициирующее напряжение, выводимое инициирующим устройством 10 в сигнальные шины 40, с тем чтобы инициирующее устройство 10 могло непосредственно заряжать инициирующий накопительный конденсатор в электронном детонаторе 30. Переключатель 243 преобразования высокого напряжения переключается на ветви, которые соединены с модулем 240 обработки сигналов нисходящей связи, во время процесса подготовок к инициированию, такому как сетевое соединение и обнаружение, и переключатель 243 преобразования высокого напряжения будет переключаться на ветви, которые соединены с инициирующим устройством 10 электронного детонатора, под управлением модуля 26 управления, только когда все подготовки к инициированию закончены, тем самым гарантируя абсолютную безопасность, когда кодирующее устройство 20 осуществляет связь с сетью электронных детонаторов в процессе подготовки к инициированию.
Модуль 240 обработки сигналов нисходящей связи может быть реализован в виде разных технических решений. Например, модуль 240 обработки сигналов нисходящей связи может включать в себя модуль 241 модулирования сигналов нисходящей связи и модуль 242 демодулирования сигналов нисходящей связи. Соединения можно реализовать в виде следующих двух вариантов осуществления:
1) как показано на фиг. 25 и 26, каждый из модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи и модуля 242 демодулирования сигналов нисходящей связи имеет один вывод, который соединен с выходным выводом 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания, один вывод, который соединен с модулем 26 управления, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление 11. Выходной вывод 5 модулированного сигнала модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи напрямую продолжается за пределы модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи, формируя один из пары выходных выводов модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи, а именно выходной вы
вод 60. Через другие выводы модуль 241 модулирования сигналов нисходящей связи и модуль 242 демо-дулирования сигналов нисходящей связи подсоединены последовательно между выходным выводом 2 напряжения связи модуля 22 управления источником питания и другим из пары выходных выводов модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи, а именно выходным выводом 60'; точнее, входной вывод 4 напряжения связи модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи напрямую соединен с выходным выводом 2 напряжения связи модуля 22 управления источником питания, и другой выходной вывод 5' модулированного сигнала модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи продолжается за пределы модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи через модуль 242 демодулирования сигналов нисходящей связи, формируя другой из пары выходных выводов модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи, а именно выходной вывод 60', как показано на фиг. 25; или входной вывод 4 напряжения связи модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи соединен с выходным выводом 2 напряжения связи модуля 22 управления источником питания через модуль 242 демодулирования сигналов нисходящей связи, и другой выходной вывод 5' модулированного сигнала модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи напрямую продолжается за пределы модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи, формируя другой из пары выходных выводов модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи, а именно выходной вывод 60', как показано на фиг. 26;
2) как показано на фиг. 27, каждый из модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи и модуля 242 демодулирования сигналов нисходящей связи имеет один вывод, который соединен с выходным выводом 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания, один вывод, который соединен с модулем 26 управления, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление 11. Входной вывод 4 напряжения связи модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи соединены с выходным выводом 2 напряжения связи модуля 22 управления источником питания. Два выходных вывода 5 и 5' модулирующего сигнала модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи продолжаются за пределы модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи соответственно, формируя пару выходных выводов 60 и 60' модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи. Другой вывод модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи соединен с модулем 242 демодулирования сигналов нисходящей связи.
Варианты осуществления, показанные на фиг. 25-27, реализуют модуляцию данных, когда кодирующее устройство 20 электронного детонатора отправляет данные электронному детонатору 30, и демодуляцию данных, когда кодирующее устройство 20 электронного детонатора принимает данные от электронного детонатора 30, тем самым реализуя связь посредством несущей на постоянном токе между кодирующим устройством 20 и электронным детонатором 30.
В качестве другого варианта осуществления, исходя из вариантов осуществления, показанных на фиг. 25-27, модуль 240 обработки сигналов нисходящей связи может дополнительно включать в себя первый переключатель 244 преобразования приема и передачи, как показано на фиг. 28. Подробные соединения могут быть описаны следующим образом.
Каждый из модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи и модуля 242 демодулирования сигналов нисходящей связи имеет один вывод, который соединен с выходным выводом 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания, один вывод, который соединен с выходным выводом 2 напряжения связи модуля 22 управления источником питания, один вывод, который соединен с модулем 26 управления, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление 11. Вывод 18 дискретизации модуля 242 демодулирования сигналов нисходящей связи соединен с первым выводом 41 первого переключателя 244 преобразования приема и передачи. Два выходных вывода 5 и 5' модулирующего сигнала модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи, один из которых соединен со вторым выводом 42 первого переключателя 244 преобразования приема и передачи, а другой напрямую продолжается за пределы модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи, формируя один из пары выходных выводов модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи, а именно выходной вывод 60'. Третий вывод 43 первого переключателя 244 преобразования приема и передачи продолжается за пределы модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи, формируя другой из пары выходных выводов модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи, а именно выходной вывод 60. Управляющий вывод первого переключателя 244 преобразования приема и передачи соединен с модулем 26 управления.
Согласно еще одному варианту осуществления, исходя из вариантов осуществления, показанных на фиг. 25-27, модуль 240 обработки сигналов нисходящей связи может включать в себя модуль 241 модулирования сигналов нисходящей связи, модуль 242 демодулирования сигналов нисходящей связи и второй переключатель 245 преобразования приема и передачи, как показано на фиг. 29. Каждый из модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи и модуля 242 демодулирования сигналов нисходящей связи имеет один вывод, который соединен с выходным выводом 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания, один вывод, который соединен с выходным выводом 2 напряжения связи модуля 22 управления источником питания, один вывод, который соединен с модулем 26 управления, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление 11. Вывод 18 дискретизации модуля 242 демодулирования сигналов нисходящей связи и вывод модуля 242 демодулирования сигналов нисходящей связи, который заземлен на первое базовое заземление 11, соединены соответственно с пер
вой парой выводов 51 и 51' второго приемопередающего переключателя 245 преобразования один к одному. Два выходных вывода 5 и 5' модулирующего сигнала модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи соединены соответственно со второй парой выводов 52 и 52' второго переключателя 245 преобразования приема и передачи один к одному. Третья пара выводов 53 и 53' второго переключателя 245 преобразования приема и передачи соответственно продолжается за пределы модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи, формируя пару выходных выводов 60 и 60' модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи. Управляющий вывод второго переключателя 245 преобразования приема и передачи соединен с модулем 26 управления.
Во всех вариантах осуществления вышеупомянутого модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи модуль 241 модулирования сигналов нисходящей связи используется для передачи данных, выводимых модулем 26 управления в сигнальные шины 40, выводимые в электронный детонатор 30, в форме изменений напряжения, реализуя передачу данных электронному детонатору 30; модуль 242 демодули-рования сигналов нисходящей связи используется для извлечения информации об изменении тока, загруженной в сигнальные шины 40 электронным детонатором 30, в виде изменений тока и для отправки информации об изменении тока модулю 26 управления, реализуя прием данных от электронного детонатора 30. Таким образом, реализуется двухсторонняя связь между кодирующим устройством 20 электронного детонатора и электронным детонатором 30.
В частности, проектирование переключателя преобразования приема и передачи в модуле 240 обработки сигналов нисходящей связи, например, как в вариантах осуществления, показанных на фиг. 28 и 29, может реализовать преобразование между процессом модулирования и передачи сигналов и процессом демодулирования и приема сигналов, и эти два процесса могут функционировать соответствующим образом и независимо. Первый переключатель 244 преобразования приема и передачи и второй переключатель 245 преобразования приема и передачи отличаются по форме использования, и вариант осуществления, показанный на фиг. 29, может полностью разделить процесс модулирования и передачи сигналов и процесс демодулирования и приема сигналов, что является более предпочтительным для системной связи.
Модуль 241 модулирования сигналов нисходящей связи в вышеупомянутых вариантах осуществления, показанных на фиг. 25-29, может быть реализован в виде технических решений, раскрытых в патентных заявках 200810172410.9 и 200920000509.0. Беря в качестве примера вариант осуществления, показанный на фиг. 27, модуль 241 модулирования сигналов нисходящей связи может включать в себя два приводных модуля 2411 и 2412, два электронных переключателя 2413 и 2414 и инвертор 2415, как показано на фиг. 34. Два приводных модуля 2411 и 2412 и инвертер 2415 соединены с выходным выводом 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания, два приводных модуля 2411 и 2412 и инвертор 2415 заземлены на первое базовое заземление 11. Сигнальный входной вывод инвертора 2415 и сигнальный входной вывод приводного модуля 2411 соединены с модулем 26 управления, сигнальный выходной вывод инвертора 2415 соединен с сигнальным входным выводом приводного модуля 2412. Сигнальный выходной вывод приводного модуля 2411 соединен с управляющим выводом электронного переключателя 2413, и сигнальный выходной вывод приводного модуля 2412 соединен с управляющим выводом электронного переключателя 2414. Один входной вывод электронного переключателя 2413, один входной вывод электронного переключателя 2414, другой вывод приводного модуля 2411 и другой вывод приводного модуля 2412 соединены вместе и продолжаются за пределы модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи, формируя входной вывод 4 напряжения связи модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи, и входной вывод 4 напряжения связи соединен с выходным выводом 2 напряжения связи модуля 22 управления источником питания. Другой входной вывод электронного переключателя 2413 и другой входной вывод электронного переключателя 2414 соединены вместе и соединены с модулем 242 демодулирования сигналов нисходящей связи снаружи модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи. Выходные выводы двух электронных переключателей 2413 и 2414 соответственно продолжаются за пределы модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи, формируя два выходных вывода 5 и 5' модулирующего сигнала модуля 241 модулирования сигналов нисходящей связи.
Модуль 241 модулирования сигналов нисходящей связи в вышеупомянутых вариантах осуществления, показанных на фиг. 25-29, может быть также реализован посредством использования интегральной схемы, такой как ADG453 и ADG451.
Модуль 242 демодулирования сигналов нисходящей связи в вышеупомянутых вариантах осуществления, показанных на фиг. 25-29, может включать в себя схему 2420 дискретизации сигналов и схему 2421 преобразования сигналов, как показано на фиг. 30. Один вывод схемы 2421 преобразования сигналов соединен с выходным выводом 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания, один вывод - с модулем 26 управления, и другой вывод - со схемой 2420 дискретизации сигналов. Другие два вывода схемы 2420 дискретизации сигналов формируют выводы 17 и 18 дискретизации модуля 242 демодулирования сигналов нисходящей связи, продолжаясь за пределы модуля 242 демодулирования сигналов нисходящей связи. Схема 2420 дискретизации сигналов используется для извлечения информации об изменении тока, загруженной в сигнальные шины 40 сетью электронных детонаторов, тем самым
принимая сигналы, отправленные от электронного детонатора 30; схема 2421 преобразования сигналов используется для обработки аналоговых сигналов, выводимых схемой 2420 дискретизации сигналов, и преобразования аналоговых сигналов в цифровых сигналы, которые могут быть идентифицированы модулем 26 управления.
Вышеупомянутая схема 2420 дискретизации сигналов может быть резистором, при этом два вывода резистора соответственно формируют выводы 17 и 18 дискретизации, и схема 2421 преобразования сигналов получает дискретизированные аналоговые сигналы от этих двух выводов резистора. В варианте осуществления, в котором резистор используется для дискретизации сигналов, схема дифференциального усилителя необходима в схеме 2421 преобразования сигналов для извлечения сигналов их двух выводов дискретизирующего резистора, и затем эти сигналы преобразуются в цифровые сигналы посредством компаратора. Вариант осуществления, в котором резистор используется для формирования схемы дискретизации сигналов, является простым и легким для реализации. Кроме того, резистор является пассивным элементом, который не производит дополнительные шумы во время дискретизации. В вариантах осуществления, показанных на фиг. 25-27, дискретизирующий резистор будет соединен в контур связи все время, так что резистор будет вносить некоторую степень падения напряжения; в то же время в вариантах осуществления, показанных на фиг. 28 и 29, процесс модулирования и передачи сигналов и процесс демодулирования и приема сигналов являются независимыми, и дискретизирующий резистор будет подсоединен последовательно в контур связи только в процессе демодулирования и приема сигналов, так что этот вариант осуществления предпочтителен для модуля 240 обработки сигналов нисходящей связи, показанного на фиг. 28 и 29.
Вышеупомянутая схема 2420 дискретизации сигналов может также быть электромагнитным соединителем, как показано на фиг. 31. Два вывода первичной катушки 155 электромагнитного соединителя соответственно продолжаются за пределы модуля 242 демодулирования сигналов нисходящей связи, формируя выводы 17 и 18 дискретизации модуля 242 демодулирования сигналов нисходящей связи. Вторичная катушка 156 электромагнитного соединителя соединена со схемой 2421 преобразования сигналов. Ответвление от средней точки электромагнитного соединителя заземлено на первое базовое заземление 11. Электромагнитный соединитель, по существу, представляет собой индуктивность, подсоединенную к контуру связи, и также извлекает изменения тока в сигнальных шинах 40. Индуктивность является накопительным элементом, хотя степень дополнительных шумов будет производиться во время дискретизации, когда ток сигнальных шин является стабильным, импеданс индуктивности равен нулю, и не будет падения напряжения, так что колебание исходной линии происходить не будет, что, таким образом, является предпочтительным для вариантов осуществления, показанных на фиг. 25-27.
Вышеупомянутая схема 2421 преобразования сигналов может включать в себя схему 2422 фильтра, схему 2423 усилителя и схему 2424 сравнения, как показано на фиг. 32. Один вывод схемы 2422 фильтра соединен со схемой 2423 усилителя, а другой вывод соединен со схемой 2420 дискретизации сигналов. Схема 2423 усилителя и схема 2424 сравнения соединены соответственно с выходным выводом 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания, другой вывод схемы 2423 усилителя соединен со схемой 2424 сравнения, и другой вывод схемы 2424 сравнения соединен с модулем 26 управления. Схема 2422 фильтра соединена со схемой 2420 дискретизации сигналов для приема аналоговых сигналов, которые отправляются схемой 2420 дискретизации сигналов и извлекаются из сигнальных шин 40 в направлении электронного детонатора 30, и отправки аналоговых сигналов, в которых шумы отфильтрованы и которые представляют собой полезную информацию, схеме 2423 усилителя. Схема 2424 сравнения преобразует аналоговые сигналы, выводимые схемой 2423 усилителя, в цифровые сигналы и затем отправляет преобразованные цифровые сигналы модулю 26 управления. Вышеупомянутая схема 2424 сравнения может быть предпочтительно компаратором Шмитта, тем самым улучшая показатель помехозащищенности во время преобразования сигналов.
Когда электромагнитный соединитель выступает в качестве схемы 2420 дискретизации сигналов, вышеупомянутая схема 2421 преобразования сигналов предпочтительно включает в себя две схемы 2422 и 2422' фильтра, две схемы 2423 и 2423' усилителя и две схемы 2424 и 2424' сравнения, как показано на фиг. 33. Схемы 2423 и 2423' усилителя и схемы 2424 и 2424' сравнения соединены соответственно с выходным выводом 1 рабочего напряжения модуля 22 управления источником питания. Каждая их двух схем 2422 и 2422' фильтра имеет один вывод, который соединен с каждым из двух выводов вторичной катушки 156 в схеме 2420 дискретизации сигналов, и другой вывод, которой соединен с каждой из двух схем 2433 и 2433' усилителя соответственно. Каждая из двух схем 2423 и 2423' усилителя имеет другой вывод, который соединен с каждой из двух схем 2424 и 2424' сравнения соответственно, и другие выводы двух схем 2424 и 2424' сравнения соединены соответственно с модулем 26 управления.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Кодирующее устройство электронного детонатора, в котором два вывода кодирующего устройства соединены с инициирующим устройством электронного детонатора и другие два вывода кодирующего устройства формируют сигнальные шины, между которыми подсоединен параллельно по меньшей мере один электронный детонатор, отличающееся тем, что кодирующее устройство электронного детонатора включает в себя источник питания, модуль управления источником питания, модуль восходящей связи, модуль нисходящей связи и модуль управления;
при этом модуль управления источником питания используется для преобразования напряжения, выводимого источником питания, в напряжение связи, которое подается в модуль нисходящей связи, и рабочее напряжение, которое подается в модуль восходящей связи, модуль нисходящей связи и модуль управления;
модуль восходящей связи используется для осуществления связи с инициирующим устройством электронного детонатора;
на этапе осуществления связи модуль нисходящей связи используется для подачи напряжения связи по меньшей мере в один электронный детонатор через сигнальные шины и осуществления связи по меньшей мере с одним электронным детонатором при напряжении связи и на этапе инициирования модуль нисходящей связи используется для подачи инициирующего напряжения, выводимого инициирующим устройством электронного детонатора, по меньшей мере в один электронный детонатор через сигнальные шины для осуществления зарядки;
модуль управления используется для управления работой модуля управления источником питания, модуля восходящей связи и модуля нисходящей связи.
2. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.1, отличающееся тем, что
источник питания, модуль управления источником питания, модуль восходящей связи, модуль нисходящей связи и модуль управления заземлены на первое базовое заземление;
источник питания соединен с модулем управления источником питания; модуль управления соединен с модулем управления источником питания, модулем восходящей связи и модулем нисходящей связи;
выходной вывод рабочего напряжения модуля управления источником питания соединен с модулем восходящей связи, модулем нисходящей связи и модулем управления; выходной вывод напряжения связи модуля управления источником питания соединен с модулем нисходящей связи;
другие два вывода модуля восходящей связи соединены соответственно с модулем нисходящей связи и продолжены за пределы кодирующего устройства электронного детонатора для соединения с инициирующим устройством электронного детонатора;
другие два вывода модуля нисходящей связи продолжены за пределы кодирующего устройства электронного детонатора, формируя сигнальные шины.
3. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.2, отличающееся тем, что модуль управления источником питания дополнительно включает в себя пару выводов дискретизации напряжения связи, причем пара выводов дискретизации напряжения связи и сигнальные шины соединены один к одному.
4. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.3, отличающееся тем, что
модуль управления источником питания включает в себя модуль преобразования напряжения и A/D преобразователь;
модуль преобразования напряжения и A/D преобразователь заземлены на первое базовое заземление;
модуль преобразования напряжения имеет другие два вывода, один из которых соединен с источником питания, а другой продолжен за пределы модуля управления источником питания, формируя выходной вывод напряжения связи модуля управления источником питания;
другой вывод модуля преобразования напряжения соединен с A/D преобразователем для подачи питания на него и также продолжен за пределы модуля управления источником питания, формируя выходной вывод рабочего напряжения модуля управления источником питания;
один вывод A/D преобразователя соединен с модулем управления и осуществляет связь с модулем управления; другие два вывода A/D преобразователя продолжены за пределы модуля управления источником питания, формируя выводы дискретизации напряжения связи модуля управления источником питания.
5. Кодирующее устройство электронного детонатора по любому одному из пп.1-4, отличающееся тем, что
модуль управления включает в себя CPU и приемопередающий модуль преобразования волн; приемопередающий модуль преобразования волн состоит из модуля преобразования волн инициирующего устройства и модуля преобразования волн электронного детонатора;
CPU, модуль преобразования волн инициирующего устройства и модуль преобразования волн элек
тронного детонатора соединены с выходным выводом рабочего напряжения для приема рабочего напряжения, подаваемого модулем управления источником питания; модуль преобразования волн инициирующего устройства и модуль преобразования волн электронного детонатора соединены соответственно с CPU для осуществления двусторонней связи с CPU; CPU, модуль преобразования волн инициирующего устройства и модуль преобразования волн электронного детонатора также заземлены на первое базовое заземление;
другой вывод модуля преобразования волн инициирующего устройства продолжен за пределы приемопередающего модуля преобразования волн, формируя вывод восходящей связи модуля управления, причем вывод восходящей связи соединен с модулем восходящей связи; другой вывод модуля преобразования волн электронного детонатора продолжен за пределы приемопередающего модуля преобразования волн, формируя вывод нисходящей связи модуля управления, причем вывод нисходящей связи соединен с модулем нисходящей связи.
6. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.5, отличающееся тем, что
модуль преобразования волн электронного детонатора включает в себя схему интерфейса данных, схему кодирования данных, схему декодирования данных и схему дискретизации;
схема интерфейса данных используется для осуществления двусторонней связи с CPU;
CPU используется для отправки данных, которые необходимо отправить, в схему кодирования данных через схему интерфейса данных, и схема кодирования данных используется для кодирования данных, которые необходимо отправить, и затем вывода кодированных данных в модуль нисходящей связи;
схема декодирования данных используется для приема и декодирования данных, отправленных модулем нисходящей связи, и затем вывода декодированных данных в схему дискретизации;
схема дискретизации используется для дискретизации декодированных данных и отправки данных дискретизации в CPU через схему интерфейса данных.
7. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.6, отличающееся тем, что
схема декодирования данных включает в себя схему синтеза сигналов и два краевых триггера;
входные выводы двух краевых триггеров соответственно продолжены за пределы схемы декодирования данных и соединены с модулем нисходящей связи; выходные выводы двух краевых триггеров соединены соответственно со схемой синтеза сигналов и другой вывод схемы синтеза сигналов продолжен за пределы схемы декодирования данных и соединен со схемой дискретизации.
8. Кодирующее устройство электронного детонатора по любому одному из пп.1-4, 6 и 7, отличающееся тем, что
модуль восходящей связи включает в себя схему источника питания восходящей связи, изолированную схему модулирования и изолированную схему демодулирования;
пара входных выводов схемы источника питания восходящей связи продолжена за пределы модуля восходящей связи и соединена соответственно с инициирующим устройством электронного детонатора; схема источника питания восходящей связи заземлена на второе базовое заземление; другой вывод схемы источника питания восходящей связи соединен с изолированной схемой модулирования и изолированной схемой демодулирования одновременно для подачи питания в изолированную схему модулирования и изолированную схему демодулирования;
другой вывод схемы источника питания восходящей связи соединен с изолированной схемой модулирования;
каждая из изолированной схемы модулирования и изолированной схемы демодулирования имеет один вывод, который заземлен на второе базовое заземление, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление;
другой вывод изолированной схемы модулирования соединен с модулем управления для приема данных, отправленных модулем управления; изолированная схема демодулирования соединена также с модулем управления для отправки данных модулю управления;
изолированная схема демодулирования также соединена с выходным выводом рабочего напряжения; другой вывод изолированной схемы демодулирования соединен с инициирующим устройством электронного детонатора для приема данных, отправленных инициирующим устройством электронного детонатора.
9. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.8, отличающееся тем, что
схема источника питания восходящей связи включает в себя выпрямительную мостовую схему, схему предотвращения обтекания, схему ограничения тока и накопительную схему;
пара входных выводов выпрямительной мостовой схемы предназначена для формирования пары входных выводов схемы источника питания восходящей связи; положительный выходной вывод выпрямительной мостовой схемы соединен с положительным полюсом накопительной схемы через схему предотвращения обтекания и схему ограничения тока; положительный полюс накопительной схемы одновременно соединен с изолированной схемой модулирования и изолированной схемой демодулирования; положительный выходной вывод выпрямительной мостовой схемы также продолжен за пределы схемы источника питания восходящей связи и напрямую соединен с изолированной схемой модулирования и отрицательный выходной вывод выпрямительной мостовой схемы и отрицательный полюс накопитель
ной схемы заземлены на второе опорное заземление.
10. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.9, отличающееся тем, что
схема предотвращения обтекания представляет собой диод, схема ограничения тока представляет собой резистор, накопительная схема представляет собой накопительный конденсатор; анод диода обращен в направлении схемы ограничения тока.
11. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.9 или 10, отличающееся тем, что
изолированная схема модулирования включает в себя первый резистор, PMOS-конденсатор и изо-
лированный переключатель с оптической связью;
исток и подложка PMOS-транзистора продолжены за пределы изолированной схемы модулирования и соединены с положительным выходным выводом выпрямительной мостовой схемы в схеме источника питания восходящей связи; сток PMOS-транзистора заземлен на второе базовое заземление; сетчатый затвор PMOS-транзистора соединен с одним выводом первого резистора и первым выводом изолированного переключателя с оптической связью;
другой вывод первого резистора и второй вывод изолированного переключателя с оптической связью соединены с положительным полюсом накопительной схемы в схеме источника питания восходящей связи;
третий вывод изолированного переключателя с оптической связью продолжен за пределы изолированной схемы модулирования и соединен с модулем управления; четвертый вывод изолированного переключателя с оптической связью заземлен на второе базовое заземление и пятый вывод изолированного переключателя с оптической связью заземлен на первое базовое заземление.
12. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.8, отличающееся тем, что изолированная схема демодулирования представляет собой магнитоэлектрический изолированный
модуль, причем магнитоэлектрический изолированный модуль включает в себя односигнальную управляющую схему, трансформаторную изолированную схему и возвратную схему; причем трансформаторная изолированная схема состоит из первичной обмотки и вторичной обмотки;
один вывод односигнальной управляющей схемы соединен с инициирующим устройством электронного детонатора, один вывод соединен с положительным полюсом накопительной схемы в схеме источника питания восходящей связи, один вывод заземлен на второе базовое заземление и другой вывод соединен с одним выводом первичной обмотки; другой вывод первичной обмотки заземлен на второе базовое заземление;
один вывод вторичной обмотки и возвратная схема заземлены на первое базовое заземление, другой вывод вторичной обмотки соединен с возвратной схемой;
другой вывод возвратной схемы соединен с выходным выводом рабочего напряжения и другой вывод возвратной схемы соединен с модулем управления.
13. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.8, отличающееся тем, что изолированная схема демодулирования представляет собой магнитоэлектрический изолированный
модуль, причем магнитоэлектрический изолированный модуль включает в себя двухсигнальную управляющую схему, трансформаторную изолированную схему и возвратную схему; причем трансформаторная изолированная схема состоит из первичной обмотки и вторичной обмотки;
два вывода двухсигнальной управляющей схемы соединены соответственно с инициирующим устройством электронного детонатора, причем двухсигнальная управляющая схема также соединена одним выводом с положительным полюсом накопительной схемы в схеме источника питания восходящей связи и заземлена другим выводом на второе базовое заземление;
два вывода первичной обмотки соединены соответственно с двухсигнальной управляющей схемой; один вывод вторичной обмотки и возвратная схема заземлены на первое базовое заземление, другой вывод вторичной обмотки соединен с возвратной схемой;
возвратная схема также соединена другим выводом с выходным выводом рабочего напряжения и соединена другим выводом с модулем управления.
14. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.12 или 13, отличающееся тем, что пер-
вичная обмотка состоит из основной катушки, конденсатора и резистора и основная катушка, конденса-
тор и резистор подсоединены последовательно между двумя выводами первичной обмотки.
15. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.12 или 13, отличающееся тем, что
вторичная обмотка включает в себя вспомогательную катушку и второй резистор;
один вывод вспомогательной катушки и один вывод второго резистора соединены вместе и соединены с возвратной схемой снаружи трансформаторной изолированной схемы и другой вывод вспомогательной катушки и другой вывод второго резистора заземлены на первое базовое заземление.
16. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.12 или 13, отличающееся тем, что
вторичная обмотка состоит из вспомогательной катушки, третьего резистора и четвертого резисто-
ра;
один вывод вспомогательной катушки и третий резистор соединены с возвратной схемой; другой вывод вспомогательной катушки и четвертый резистор также соединены с возвратной схемой по другому пути; ответвление от средней точки вспомогательной катушки, другой вывод третьего резистора и
другой вывод четвертого резистора заземлены на первое базовое заземление.
17. Кодирующее устройство электронного детонатора по любому одному из пп.1-4, 6, 7, 9, 10, 12 и 13, отличающееся тем, что
модуль нисходящей связи включает в себя переключатель преобразования высокого напряжения и модуль обработки сигналов нисходящей связи;
управляющий вывод переключателя преобразования высокого напряжения соединен с модулем управления; первая пара выводов переключателя преобразования высокого напряжения соединена соответственно с инициирующим устройством электронного детонатора, вторая пара выводов соединена соответственно с парой выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи один к одному и третья пара выводов продолжена за пределы кодирующего устройства электронного детонатора соответственно, формируя сигнальные шины;
модуль обработки сигналов нисходящей связи также соединен с модулем управления для осуществления связи с модулем управления, причем модуль обработки сигналов нисходящей связи заземлен на первое базовое заземление, и другие два вывода модуля обработки сигналов нисходящей связи соединены соответственно с выходным выводом напряжения связи и выходным выводом рабочего напряжения модуля управления источником питания один к одному.
18. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.17, отличающееся тем, что
модуль обработки сигналов нисходящей связи включает в себя модуль модулирования сигналов нисходящей связи и модуль демодулирования сигналов нисходящей связи;
каждый из модуля модулирования сигналов нисходящей связи и модуля демодулирования сигналов нисходящей связи имеет один вывод, который соединен с выходным выводом рабочего напряжения, один вывод, который соединен с модулем управления, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление;
модуль модулирования сигналов нисходящей связи также продолжен за пределы модуля обработки сигналов нисходящей связи, формируя один из пары выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи;
через другие выводы модуль модулирования сигналов нисходящей связи и модуль демодулирова-ния сигналов нисходящей связи подсоединены последовательно между выходным выводом напряжения связи и другим из пары выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи.
19. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.17, отличающееся тем, что
модуль обработки сигналов нисходящей связи включает в себя модуль модулирования сигналов нисходящей связи и модуль демодулирования сигналов нисходящей связи;
каждый из модуля модулирования сигналов нисходящей связи и модуля демодулирования сигналов нисходящей связи имеет один вывод, который соединен с выходным выводом рабочего напряжения, один вывод, который соединен с модулем управления, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление;
входной вывод напряжения связи модуля модулирования сигналов нисходящей связи соединен с выходным выводом напряжения связи модуля управления источником питания; два выходных вывода модулирующего сигнала модуля модулирования сигналов нисходящей связи продолжены за пределы модуля обработки сигналов нисходящей связи соответственно, формируя пару выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи, и другой вывод модуля модулирования сигналов нисходящей связи соединен с модулем демодулирования сигналов нисходящей связи.
20. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.17, отличающееся тем, что
модуль обработки сигналов нисходящей связи включает в себя модуль модулирования сигналов нисходящей связи, модуль демодулирования сигналов нисходящей связи и первый переключатель преобразования приема и передачи;
каждый из модуля модулирования сигналов нисходящей связи и модуля демодулирования сигналов нисходящей связи имеет один вывод, который соединен с выходным выводом рабочего напряжения, один вывод, который соединен с выходным выводом напряжения связи, один вывод, который соединен с модулем управления, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление;
вывод дискретизации модуля демодулирования сигналов нисходящей связи соединен с первым выводом первого переключателя преобразования приема и передачи;
два выходных вывода модулирующего сигнала модуля модулирования сигналов нисходящей связи: один из упомянутых выводов соединен со вторым выводом первого переключателя преобразования приема и передачи, другой из упомянутых выводов напрямую продолжен за пределы модуля обработки сигналов нисходящей связи, формируя один из пары выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи;
третий вывод первого переключателя преобразования приема и передачи продолжен за пределы модуля обработки сигналов нисходящей связи, формируя другой из пары выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи;
управляющий вывод первого переключателя преобразования приема и передачи соединен с модулем управления.
21. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.17, отличающееся тем, что
модуль обработки сигналов нисходящей связи включает в себя модуль модулирования сигналов нисходящей связи, модуль демодулирования сигналов нисходящей связи и второй переключатель преобразования приема и переключения;
каждый из модуля модулирования сигналов нисходящей связи и модуля демодулирования сигналов нисходящей связи имеет один вывод, который соединен с выходным выводом рабочего напряжения, один вывод, который соединен с выходным выводом напряжения связи, один вывод, который соединен с модулем управления, и другой вывод, который заземлен на первое базовое заземление;
вывод дискретизации модуля демодулирования сигналов нисходящей связи и вывод модуля демо-дулирования сигналов нисходящей связи, который заземлен на первое опорное заземление, соединены соответственно с первой парой выводов второго переключателя преобразования приема и передачи один к одному; два выходных вывода модулирующего сигнала модуля модулирования сигналов нисходящей связи соединены соответственно со второй парой выводов второго переключателя преобразования приема и передачи один к одному; третья пара выводов второго переключателя преобразования приема и передачи продолжена за пределы модуля обработки сигналов нисходящей связи, формируя пару выходных выводов модуля обработки сигналов нисходящей связи;
управляющий вывод второго переключателя преобразования приема и передачи соединен с модулем управления.
22. Кодирующее устройство электронного детонатора по любому одному из пп.18-21, отличающееся тем, что
модуль демодулирования сигналов нисходящей связи включает в себя схему дискретизации сигналов и схему преобразования сигналов;
один вывод схемы преобразования сигналов соединен с выходным выводом рабочего напряжения, один вывод - с модулем управления и другой вывод - со схемой дискретизации сигналов;
другие два вывода схемы дискретизации сигналов предназначены для формирования выводов дискретизации, продолжены за пределы модуля демодулирования сигналов нисходящей связи.
23. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.22, отличающееся тем, что
схема преобразования сигналов включает в себя две схемы фильтра, две схемы усилителя и две схемы сравнения;
две схемы усилителя и две схемы сравнения соединены соответственно с выходным выводом рабочего напряжения;
каждая из двух схем фильтра имеет один вывод, который соединен со схемой дискретизации сигналов, и другой вывод, который соединен с любой из двух схем усилителя соответственно;
каждая из двух схем усилителя имеет другой вывод, который соединен с любой из двух схем сравнения соответственно, и другие выводы двух схем сравнения соединены соответственно с модулем управления.
24. Кодирующее устройство электронного детонатора по п.22, отличающееся тем, что
схема дискретизации сигналов представляет собой электромагнитный соединитель;
два вывода первичной катушки электромагнитного соединителя соответственно продолжены за пределы модуля демодулирования сигналов нисходящей связи, формируя выводы дискретизации модуля демодулирования сигналов нисходящей связи; два вывода вторичной катушки электромагнитного соединителя соединены соответственно со схемой преобразования сигналов и ответвление от средней точки электромагнитного соединителя заземлено на первое базовое заземление.
20 Ш1 200J 2W
Фиг. 1-1
Модуль угтраЕгения
тройство эгекгронного де-о"зюра
/-60
- -о Т j
Модуль
"¦О
Сигнальные
управления
нисходящей связи
1-о ,{ 1
Дз.г;
¦4 1
240
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
025654
- 1 -
(19)
025654
- 1 -
(19)
025654
- 1 -
(19)
025654
- 4 -
(19)
025654
- 21 -