一种数码电子雷管自动上线系统及通讯方法技术方案

本发明专利技术涉及一种数码电子雷管自动上线系统及通讯方法。该码电子雷管自动上线系统包括若干并联的数码电子雷管，以及与数码电子雷管通讯连接的起爆设备；起爆器用于向数码电子雷管发送查询广播指令、ADDR重置指令、ADDR读UID指令，并接收及解析数码电子雷管回复信号；数码电子雷管用于对起爆设备的查询广播指令、ADDR重置指令、ADDR读UID指令进行响应及回复，建立通讯完成自动上线。采取本发明专利技术通讯方法，起爆设备可以在未知的数码电子雷管网络中，自动读取到所有数码电子雷管的UID信息，免去带电注册和非电注册的繁琐操作，提高操作人员的工作效率，更重要的是能够查找出网络中未注册的数码电子雷管，并确定数码电子雷管的UID，从而避免造成安全事故。而避免造成安全事故。而避免造成安全事故。

【技术实现步骤摘要】
一种数码电子雷管自动上线系统及通讯方法


[0001]本专利技术属于数码电子雷管
，涉及一种数码电子雷管自动上线系统及通讯方法。

技术介绍

[0002]数码电子雷管系统包括雷管、起爆设备、监管平台三部分组成。数码电子雷管与起爆设备采用有线连接方式。根据GA1531
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2018《工业电子雷管信息管理通则》要求，数码电子雷管需要三码合一，即UID码、起爆密码、工作码合一。工作码一般打印在管壳上或以二维码的形式打印在雷管脚线连接的接线夹上。当现场操作人员完成数码电子雷管的安装和布线后，首先需要使用起爆设备上传工作码到监管平台，获取授权后得到起爆密码；然后起爆设备使用轮询的方式查询数码电子雷管是否在线，即进行与数码电子雷管进行通信获取雷管状态；最后，根据下载的密码和芯片的UID码验证后发送起爆命令引爆数码电子雷管。
[0003]使用起爆设备手动输入或扫码的方式录入数码电子雷管工作码的操作称为注册。起爆设备根据注册操作后的信息，与网络中的数码电子雷管通信成功后，即说明数码电子雷管已经上线了，上线后的数码电子雷管就可以进行操作了。一方面，如果出现未注册的数码电子雷管接到网络中，会导致数码电子雷管上线数目注册数目不同，造成实际使用数码电子雷管数与上传监管平台的工作码数量不匹配，造成安全问题，并且一旦发生很难排查；另一方面，操作人员也有使用起爆设备，读取位置雷管网络全部UID的需求。
[0004]目前数码电子雷管上线的的技术和方法有如下两大类：第一类，基于数码电子雷管自仲裁的方式：采用类似CAN总线的隐性和显性电平的通讯方式，雷管自身具备总线占用仲裁功能，起爆设备发出广播电压信号，每个数码电子雷管都同时逐位回复UID，当出现多发数码电子雷管UID有重复位，都为显性；当出现回复出现电平冲突时，隐形电平的数码电子雷管将退出进入监听模式下，显性电平数码电子雷管将继续回复，从而读到一个显性电平权重最高的数码电子雷管UID；接下来，按上述方法依次读取其他数码电子雷管，直到网络中数码电子雷管的UID全部回复完成。
[0005]此基于CAN总线的通讯方法的虽然效率最高，但只适用于数码电子雷管回复为电压信号，且有单独供电的情况，而母线的数码电子雷管大多并联到2线制总线上，回复的是电流信号，绝大部分类型的数码电子雷管无法满足该方法要求。
[0006]另外，采用数码电子雷管串联的方式，也可以达到总线占用仲裁的功能。起爆设备发出广播电压信号后，每个雷管逐位回复电流信号，由于所有数码电子雷管为串联的关系，数码电子雷管可以识别其他数码电子雷管发出的电流信号，当发生冲突时，数码电子雷管自动判断信号是隐形还是显性，显性的数码电子雷管继续回复，隐形的数码电子雷管将进入监听模式，只到全部是显性的数码电子雷管将回复报文全部发送完成。接下来，按照上述方法，数码电子雷管按照显性位的优先级依次回复UID。
[0007]该方法虽然易于在数码电子雷管使用中实现，但由于数码电子雷管串联造成的压
降，会大大降低起爆设备的带载能力。
[0008]第二类，基于轮询的方式：采用起轮询UID的方式，起爆设备带着UID发出广播信号，进行点名，当广播信号与数码电子雷管的UID一致时，对应的数码电子雷管回复应答信号，此时该数码电子雷管上线，起爆设备用带着下一个UID发出广播信号，进行下一轮询，直到所有数码电子雷管都上线。
[0009]该方法虽然简单有效并且适用于各种网络结构类型的数码电子雷管，但由于UID位数较高，轮询会浪费大量的时间，无法在实际应用中实现。
[0010]采用数码电子雷管写入用来检索UID的轮询地址的优化方式，轮询地址的位数较少，可以在出厂前直接写入到雷管中，或者在使用前由起爆设备写入到雷管中。当起爆设备发送带有轮询地址的广播报文，雷管收到后进行解析，如果雷管与该轮询地址对应，则该返回对应的UID，实现雷管上线，否则雷管返回UID。以此类推，指导所有轮询地址对应的雷管全部上线。
[0011]该方法虽然提升了效率并且易于实现，但如果出现轮询地址相同的雷管混入网络中，该方法将无法正常识别。

技术实现思路

[0012]本专利技术为解决上述数码电子雷管自动上线的通讯问题，提出一种数码电子雷管自动上线的通讯方法，方便操作人员进行排查和自动读取网络中雷管的UID。
[0013]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一方面，一种数码电子雷管自动上线系统，包括若干并联的数码电子雷管，以及与数码电子雷管通讯连接的起爆设备；所述起爆器，用于向数码电子雷管发送查询广播指令、ADDR（查询地址）重置指令、ADDR读UID指令，并接收及解析数码电子雷管回复信号，与数码电子雷管建立通讯；所述数码电子雷管用于对起爆设备的查询广播指令、ADDR重置指令、ADDR读UID指令进行响应及回复，建立通讯，完成自动上线。
[0014]优选地，所述的数码电子雷管内部集成随机序列发生器、存储器、定时器、发送模块、接收模块和控制模块，其中：所述随机序列发生器与存储器连接，用于产生真随机序列编号，在ADDR存储器中生成存储地址ADDR；所述存储器，至少包括查询地址存储器和UID存储器，ADDR存储器里的查询地址ADDR来自随机序列发生器，具有随机性，定义为时间间隙内；UID存储器存储数码电子雷管 UID码；所述定时器，用于同步起爆设备和数码电子雷管的通讯时间，起爆设备和数码电子雷管建立同步通讯的时间起点，即起爆设备发出查询广播指令的时间起点和数码电子雷管接收到查询广播指令的时间起点同步，同步时间起点后划分N个时间间隙，定时器的确保数码电子雷管在接收到起爆设备的查询广播指令后，能准确依照ADDR存储器内部定义的时间间隙内，向起爆设备回复数码电子雷管的状态信息；所述发送模块，用于向起爆设备回复数码电子雷管的状态信息；所述接收模块，用于读取起爆设备的指令，包括比较器和信号转化器，比较器用于
检测总线的电压，信号转化器将电压转换成数字信号传输给控制模块；所述控制模块，为芯片内部逻辑电路或者是分立的MCU控制器，用于对接收到的信息解析和内部的逻辑控制。
[0015]进一步优选地，为了方便查询，所述ADDR存储器内的ADDR地址的宽度的远小于UID的宽度，ADDR地址的最大数值不超过512。
[0016]优选地，所述数码电子雷管内的随机序列发生器、存储器、定时器、发送模块、接收模块和控制模块是分立形式组成，或是全部或部分集成在芯片上。
[0017]另一方面，一种数码电子雷管自动上线的通讯方法，实施于若干内部集成随机序列发生器、ADDR存储器、定时器的数码电子雷管，以及与数码电子雷管通讯连接的起爆设备，步骤如下：（1）起爆设备和数码电子雷管建立同步通讯的时间起点，即起爆设备发出查询广播指令的时间起点和数码电子雷管接收到查询广播指令的时间起点同步，同步时间起点后划分N个时间间隙；（2）起爆设备向数码电子雷管发送查询广播指令；（3）数码电子雷管接收到查询广播指令后，数码电子雷管会根据自身ADDR存储器内部存储的时间间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数码电子雷管自动上线系统，包括若干并联的数码电子雷管，以及与数码电子雷管通讯连接的起爆设备；其特征在于，所述起爆器，用于向数码电子雷管发送查询广播指令、ADDR重置指令、ADDR读UID指令，并接收及解析数码电子雷管回复信号，与数码电子雷管建立通讯；所述数码电子雷管用于对起爆设备的查询广播指令、ADDR重置指令、ADDR读UID指令进行响应及回复，建立通讯，完成自动上线。2.根据权利要求1所述的数码电子雷管自动上线系统，其特征在于，所述的数码电子雷管内部集成随机序列发生器、存储器、定时器、发送模块、接收模块和控制模块的若干数码电子雷管，其中：所述随机序列发生器与存储器连接，用于产生真随机序列编号，在ADDR存储器中生成存储地址ADDR；所述存储器，至少包括ADDR存储器和UID存储器，ADDR存储器里的查询地址ADDR来自随机序列发生器，具有随机性，定义为时间间隙内；UID存储器存储数码电子雷管 UID码；所述定时器，用于同步起爆设备和数码电子雷管的通讯时间，起爆设备和数码电子雷管建立同步通讯的时间起点，即起爆设备发出查询广播指令的时间起点和数码电子雷管接收到查询广播指令的时间起点同步，同步时间起点后划分N个时间间隙，定时器的确保数码电子雷管在接收到起爆设备的查询广播指令后，能准确依照ADDR存储器内部定义的时间间隙内，向起爆设备回复数码电子雷管的状态信息；所述发送模块，向起爆设备回复数码电子雷管的状态信息；所述接收模块，用于读取起爆设备的指令，包括比较器和信号转化器，比较器用于检测总线的电压，信号转化器将电压转换成数字信号传输给控制模块；所述控制模块，为芯片内部逻辑电路或者是分立的MCU控制器，用于对接收到的信息解析和内部的逻辑控制。3.根据权利要求1所述的数码电子雷管自动上线系统，其特征在于，所述ADDR存储器内的ADDR地址的最大数值不超过512。4.根据权利要求1所述的数码电子雷管自动上线系统，其特征在于，所述数码电子雷管内的随机序列发生器、存储器、定时器、发送模块、接收模块和控制模块是分立形式组成，或是全部或部分集成在芯片上。5.一种数码电子雷管自动上线的通讯方法，其特征在于，实施于若干内部集成随机序列发生器、ADDR存储器、定时器的数码电子雷管，以及与数码电子雷管通讯连接的起爆设备，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐洪垚，张旭，吴北平，王伟，石洋，李兵，袁野，
申请(专利权)人：抚顺中煤科工检测中心有限公司，
类型：发明
国别省市：