电子雷管起爆装置

技术领域

本申请属于电子雷管技术领域，尤其涉及一种电子雷管起爆装置。

背景技术

电子雷管起爆装置是用于控制电子雷管使用的配套装置，电子雷管起爆装置一般采用手持便携的设计理念，充分考虑人体工学设计，操作简单，人机交互友好。电子雷管起爆装置用于作业中对电子雷管的注册，在线编程，在线检测，充电，起爆等操作。

发明人在实施中发现，传统技术中的电子雷管起爆装置存在安全性较差的问题。

发明内容

本申请提供一种电子雷管起爆装置，可以解决传统技术中电子雷管起爆装置安全性差的问题。

本申请实施例提供了一种电子雷管起爆装置，用于控制电子雷管，所述电子雷管起爆装置包括：

上位机，所述上位机为单任务系统，用于接收用户输入的请求任务，并根据所述请求任务生成串口指令；

通信模块，与所述上位机通过串口通信连接，且所述通信模块与所述电子雷管通过串口通信连接，所述通信模块用于接收所述串口指令，将所述串口指令发送至所述电子雷管，并接收所述电子雷管根据所述串口指令采集的数据包，根据所述数据包生成回复数据包，且将所述回复数据包发送至所述上位机。

在其中一个实施例中，所述数据包的格式依次包括包头、指令码、参数、CRC校验和包尾，其中，所述包头和所述包尾均为2字节，所述指令码为1字节，所述参数的字节数根据所述数据包对应的串口指令确定，所述CRC校验为所述指令码和所述参数的校验和。

在其中一个实施例中，所述CRC校验根据多项式为X

在其中一个实施例中，所述串口指令包括获取电压指令、获取电流指令、调节总线电压指令、获取雷管配置信息指令、写延期值指令、写孔位指令、验证起爆密码指令和延期标定指令中的一种。

在其中一个实施例中，所述串口指令为所述获取电压指令、所述获取电流指令或所述获取雷管配置信息指令时，所述参数为0字节；所述串口指令为所述调节总线电压指令时，所述参数为4字节；所述串口指令为所述写延期值指令或所述写孔位指令时，所述参数为9字节-15字节；所述串口指令为所述验证起爆密码指令时，所述参数为4字节-8字节；所述串口指令为所述延期标定指令时，所述参数为2字节。

在其中一个实施例中，所述串口指令还包括模式切换指令，所述通信模块用于根据所述模式切换指令切换工作模式为注册模式或组网模式。

在其中一个实施例中，所述串口指令为模式切换指令时，所述参数为1字节。

在其中一个实施例中，所述回复数据包的格式依次包括包头、指令码、数据、CRC校验和包尾，其中，所述包头和所述包尾均为2字节，所述指令码为1字节，所述数据的字节数根据所述回复数据包对应的串口指令确定，所述CRC校验为所述指令码和所述数据的校验和。

在其中一个实施例中，其特征在于，所述上位机包括MT2502芯片。

在其中一个实施例中，其特征在于，所述通信模块包括STM32F103单片机。

本申请提供的电子雷管起爆装置包括上位机和通信模块。上位机为单任务操作系统，同一时刻上位机只处理一项任务，不会造成任务延迟，因而提高了电子雷管起爆装置的实时性，进而提高安全性。同时，上位机、通信模块和电子雷管之间通过串口进行通信，提高了数据传输的稳定性，进而进一步提高电子雷管起爆装置的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的电子雷管起爆装置的结构及应用示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

可以理解，本申请实施例中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

可以理解，本申请所使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

电子雷管起爆装置，也称电子雷管引爆装置，雷管引爆器等。电子雷管起爆装置能够控制电子雷管，实现对电子雷管的身份识别、组网和起爆等。随着技术的不断发展，电子雷管起爆装置能够结合现场操作的安全性要求，提供口令验证，售前起爆等可选功能，能够更好的适应现场工程的施工习惯。同时，电子雷管起爆装置也能够支持多台组网起爆及不同功能型号的需要，是电子雷管引爆施工过程中的重要设备。

由于安卓平台是当今智能系统的主流平台，资源相当丰富，开发难度小，研发周期短，因而传统技术中的电子雷管起爆装置主要使用安卓智能芯片平台，即安卓系统。但是，应用安卓系统的电子雷管起爆装置存在一些致命的弊端。安卓系统为多任务非实时操作系统，电子雷管的起爆对实时性要求极高。因而，使用安卓系统的电子雷管起爆装置会导致雷管在组网爆破的过程中延时误差大，存在极大的安全问题。本申请实施例提供的电子雷管起爆装置旨在解决该问题。

图1为本申请一实施例提供的电子雷管起爆装置的结构及应用示意图。如图1所示，本申请实施例提供的电子雷管起爆装置10可以包括：上位机100和通信模块200。上位机100与通信模块200通过串口通信连接，通信模块200与电子雷管20通过串口通信连接。具体的，电子雷管可以通过通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)，UART包括发送串口线(TX)和接收串口线(RX)。通信模块200与电子雷管20可以通过AB双绞线通信连接。电子雷管20的数量可以为多个，多个电子雷管20均连接于AB总线。

上位机100用于与用户仅需交互，接收用户输入的请求任务等，或向用户展示处理结果。请求任务可以包括电子雷管注册、模式切换、获取电压、获取电流、调节AB总线电压、模式切换、获取雷管配置信息、写延期值、写孔位、验证起爆密码或延期标定等。处理结果可以包括组网结果、起爆结果等。上位机100接收到用户输入的请求任务后，根据请求任务生成对应的串口指令。可以理解，根据请求任务，生成的串口指令可以为电子雷管注册指令、模式切换指令、获取电压指令、获取电流指令、调节AB总线电压指令、模式切换指令、获取雷管配置信息指令、写延期值指令、写孔位指令、验证起爆密码指令或延期标定指令等。

可选的，上位机100还可以通过网络、蓝牙等于服务器进行交互。

通信模块200用于实现上位机100与电子雷管20之间的通信。具体的，通信模块200接收上位机100发送的串口指令，并根据该串口指令与电子雷管20进行数据交互。通信模块200将串口指令发送至电子雷管20。电子雷管20根据串口指令执行相应的操作：若串口指令如获取数据指令(例如，获取电压指令、获取电流指令等)，则电子雷管20采集相关数据并打包形成数据包，将数据包发送至通信模块200。通信模块200接收该数据包，并将根据接收到的数据包形成回复数据包，将回复数据包发送至上位机。若串口指令为写入指令(例如写延期值指令、写孔位指令等)，电子雷管20将串口指令中携带的数据写入其微处理器。

本实施例提供的电子雷管起爆装置10的工作过程如下：

用户通过上位机100输入请求任务，请求任务中包括请求起爆的起爆网络，以及起爆网络中每个电子雷管的唯一身份标识UID，还可以包括起爆网络中每个电子雷管的延期值、孔位值、起爆密码等信息。上位机100根据该请求任务建立相应的任务流程，并生成每个任务流程的串口指令，包括采集当前在网的电子雷管20的电压电流、UID信息等指令。通信模块200将串口指令传输至电子雷管20，并根据串口指令采集目前在网的电子雷管20的UID，电压电流、起爆密码等信息，通过回复数据包返回至上位机。上位机根据回复数据包核对确认当前在网的电子雷管与请求起爆的起爆网络是否一致。此过程中，如果起爆网络中某个电子雷管20未扫描出来，则，上位机100连续发送扫描指令，上位机100发送读延期值、读孔位值指令，以点名确认该电子雷管20的状态信息。

当没有发现任何错误时，用户通过上位机100进行确认起爆，上位机100再次发送获取验证状态指令，若所有电子雷管20验证通过，则电子雷管起爆装置10触发起爆网络进行起爆。若有电子雷管20验证未通过，此时发送软件复位指令，将验证失败的电子雷管20去除，重新执行组网流程，按照新的起爆网络起爆。

本实施例提供的电子雷管起爆装置10包括上位机和通信模块。上位机100为单任务操作系统，同一时刻上位机100只处理一项任务，不会造成任务延迟，因而提高了电子雷管起爆装置10的实时性，进而提高安全性。同时，上位机100、通信模块200和电子雷管20之间通过串口进行通信，提高了数据传输的稳定性，进而进一步提高电子雷管起爆装置10的安全性。

在一个实施例中，上位机100包括型号为MT2502的芯片。MT2502的芯片的数量可以为一个，也可以为多个，多个MT2502的芯片形成芯片组。可选的，通信模块200包括型号为STM32F103的单片机。MT2502芯片与STM32F103单片机通过UART通信连接。电子雷管起爆装置10包括MT2502芯片与STM32F103单片机，能够提高数据的处理速度和传输速度，进而减少等待时间，提高电子雷管起爆装置10的数据处理效率。

以下对串口指令进行说明：

1)获取电压指令和获取电流指令

表1

2)调节AB总线电压指令

表2

3)模式切换指令

表3

4)获取雷管配置信息指令

表4

5)写延期值、孔位值指令

表5

6)验证起爆密码指令

表6

7)延期标定指令

表7

在一个实施例中，通信模块200接收数据包的格式如表8：

表8

其中，包头和包尾各2个字节固定。第三字节为指令码字节。参数长度不定，根据串口指令表征的指令功能附带相应的参数确定，具体见上述串口指令说明。CRC校验为指令码和参数的校验和(不包含包头和包尾)。可选的，CRC校验使用的生成多项式为X8+X2+X+1，即10000111b。

在一个实施例中，通信模块200发送回复数据包的格式如表9：

表9

其中，包头和包尾各2个字节固定。第三字节为指令码字节。回复数据长度不定，根据对应的串口指令回复的数据确定，具体见上述串口指令说明。CRC校验为指令码和数据的校验和(不包含包头和包尾)。CRC校验使用的生成多项式为X8+X2+X+1，即10000111b。

本实施例中，串口指令、数据包、回复数据包采用上述格式，能够有效压缩数据量，提高数据的传输速度，进而提高电子雷管起爆装置10的工作效率。

在一个实施例中，上位机100通过下述代码接收用户输入的请求任务：

在一个实施例中，上位机100通过下述代码对请求任务进行处理，按照预先设定的指令传输协议对请求任务进行打包，生成串口指令：

在一个实施例中，上位机100通过下述代码将串口指令发送至通信模块200：

UART_PutBytes(Stm32UARTportNo,(DCL_BUFF*)g_send_to_stm_cmd,sizeof(g_send_to_stm_cmd),MOD_STM32UART)；

在一个实施例中，上位机100通过一个中断处理函数接收通信模块200发送的回复数据包，代码如下：

在一个实施例中，通信模块200通过一个串口中断处理函数接收上位机100发送的串口指令，串口中断处理函数代码如下：

在一个实施例中，通信模块200循环读取串口数据，并做相应的处理，代码如下：

本领域技术人员可以理解，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。