RU2333459C1

RU2333459C1 - Network explosion instrument

Info

Publication number: RU2333459C1
Application number: RU2006139114/03A
Authority: RU
Inventors: Юрий Владимирович Саханский; Юрий Сергеевич Петров
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2008-09-10
Also published as: RU2006139114A

Abstract

FIELD: explosive works.

SUBSTANCE: invention is related to the filed of explosive works, in particular, to electric explosion of charges, and may be used in mining industry, construction and other fields. Network explosion instrument contains microcontroller, deceleration device in the form of thyristor switch, memorising device, external power supply source, voltage transducer, device of instrument control and protection, current sensor, voltage sensor, analog-digital transducer, device of information input and display. Instrument is equipped with switching device and insulation control unit. One inlet of thyristor switch is connected to voltage transducer and via switching device to blasting circuit, and another inlet is connected to microcontroller. Between voltage transducer and thyristor switch current sensor and voltage sensor are serially connected, the outlets of which are connected to inlet of analog-digital transducer, outlet of which is connected to microcontroller inlet, to other inlets of which the following units are connected: device for information input and display, main memory unit, device of instrument control and protection, and unit of insulation control, which is connected to blasting circuit via switching device, to the inlet of which one of microcontroller inputs is connected.

EFFECT: increase of safety and provision of faultness in operation with blasting circuits.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области взрывных работ, в частности к электрическому взрыванию зарядов, и может быть использовано в горной промышленности, строительстве и других областях.The invention relates to the field of blasting, in particular to the electric explosion of charges, and can be used in mining, construction and other fields.

Известен блок контроля изоляции, содержащий индикаторный прибор, амперметр или вольтметр (см. патент РФ №2022289, МПК G01R 31/02, 27/18, опубл. 30.10.1994 г.).A known insulation control unit containing an indicator device, ammeter or voltmeter (see RF patent No. 2022289, IPC G01R 31/02, 27/18, publ. 30.10.1994).

Недостатком данного прибора является его автономное применение и невозможность использования в совокупности с современными электровзрывными приборами.The disadvantage of this device is its autonomous use and the inability to use in conjunction with modern electric explosive devices.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является сетевой прибор взрывания (см. патент РФ №2202766, МПК⁷ F42D 1/055, опубл. 20.04.2003 г.).The closest in technical essence to the claimed device is a network blasting device (see RF patent No. 2202766, IPC ⁷ F42D 1/055, publ. 04/20/2003).

Недостатком данного прибора является отсутствие контроля состояния изоляции электровзрывной цепи, что приводит к снижению числа срабатываемых электродетонаторов и к снижению безопасности проводимых электровзрывных работ.The disadvantage of this device is the lack of monitoring the state of insulation of the electric blast circuit, which leads to a decrease in the number of triggered electric detonators and to a decrease in the safety of electric blasting operations.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение безопасности и безотказности в работе за счет контроля изоляции электровзрывной сети.The objective of the proposed technical solution is to increase safety and uptime by controlling the insulation of the electric blast network.

Решение технической задачи достигается тем, что известный сетевой прибор взрывания, содержащий микроконтроллер, устройство замедления в виде тиристорного ключа, запоминающее устройство, внешний источник энергии, преобразователь напряжения, устройство контроля и защиты прибора, датчик тока, датчик напряжения, аналого-цифровой преобразователь, устройство ввода и отображения информации, согласно изобретению он дополнительно снабжен коммутирующим устройством, блоком контроля изоляции, при этом один вход тиристорного ключа подсоединен к преобразователю напряжения и через коммутирующее устройство к электровзрывной сети, а другой вход подключен к микроконтроллеру, причем между преобразователем напряжения и тиристорным ключом подключены последовательно датчик тока и датчик напряжения, выходы которых подключены к входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к входу микроконтроллера, к другим входам которого подключены устройство ввода и отображения информации, блок оперативно запоминающего устройства, устройство контроля и защиты прибора, блок контроля изоляции, который подключен к электровзрывной сети через коммутирующее устройство, к входу которого подключен один из выходов микроконтроллера.The solution to the technical problem is achieved by the fact that the known network blasting device containing a microcontroller, a thyristor key delay device, a storage device, an external energy source, a voltage converter, a device control and protection device, a current sensor, a voltage sensor, an analog-to-digital converter, a device input and display information according to the invention it is additionally equipped with a switching device, an insulation monitoring unit, while one input of the thyristor key is connected the voltage converter and through the switching device to the electric explosion network, and the other input is connected to the microcontroller, and between the voltage converter and the thyristor switch, a current sensor and a voltage sensor are connected in series, the outputs of which are connected to the input of the analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of the microcontroller, to the other inputs of which are connected to an information input and display device, a random access memory unit, a device control and protection device, Insulation warning light which is connected to the switching network via electroexplosive device which is connected to the input of one of the MCU outputs.

Данный сетевой прибор взрывания позволит повысить безопасность и безотказность в работе с электровзрывными сетями.This network blasting device will improve safety and reliability in working with electric explosion networks.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена функциональная схема сетевого прибора взрывания.The invention is illustrated in the drawing, which shows a functional diagram of a network blasting device.

Устройство состоит из микроконтроллера 1 (МК) и выполняет функции центрального блока управления, на входы которого поступают сигналы из блока оперативно-запоминающего устройства 2 (ОЗУ), устройства ввода и отображения информации 3 (УВОИ), устройства контроля и защиты прибора 4 (УКЗП), блока контроля изоляции 5 (БКИ), аналого-цифрового преобразователя 6 (АЦП), выходы которого подключены к источнику энергии 7 (ИЭ), тиристорному ключу 8 (К) и коммутатору 9 (KM). Источник энергии 7 подключен к электровзрывной цепи 11 (ЭВС) через преобразователь напряжения 12 (ПН), тиристорный ключ 8 (К) и коммутатор 9 (KM). На участке схемы между преобразователем напряжения 12 и тиристорным ключом 8 параметры тока и напряжения контролируются датчиком тока 13 (ДТ) и датчиком напряжения 14 (ДН). Сигналы с датчика тока 13 и датчика напряжения 14 поступают на вход аналого-цифрового преобразователя 6, выход которого соединен с входом микроконтроллера 1. На управляющий вход тиристорного ключа 8 поступает сигнал с выхода микроконтроллера 1, в соответствии с которым тиристорный ключ 8 находится либо в закрытом, либо в открытом состоянии. Блок контроля изоляции 5 соединен с электровзрывной цепью 11 через коммутатор 9. На вход коммутатора 9 поступает сигнал с выхода микроконтроллера 1, в соответствии с которым коммутатор 9 либо отключает, либо подключает прибор к электровзрывной сети 11.The device consists of a microcontroller 1 (MK) and performs the functions of a central control unit, the inputs of which receive signals from the block of random access memory 2 (RAM), input device and display information 3 (UVOI), device control and protection device 4 (UKZP) , isolation control unit 5 (BKI), analog-to-digital converter 6 (ADC), the outputs of which are connected to an energy source 7 (IE), thyristor switch 8 (K) and switch 9 (KM). The energy source 7 is connected to the electric explosion circuit 11 (EMU) through a voltage converter 12 (PN), a thyristor switch 8 (K) and a switch 9 (KM). In the circuit section between the voltage converter 12 and the thyristor switch 8, the current and voltage parameters are monitored by the current sensor 13 (DT) and voltage sensor 14 (DN). The signals from the current sensor 13 and the voltage sensor 14 are fed to the input of an analog-to-digital converter 6, the output of which is connected to the input of the microcontroller 1. The control input of the thyristor switch 8 receives a signal from the output of the microcontroller 1, according to which the thyristor switch 8 is either closed or in the open state. The insulation control unit 5 is connected to the electric explosion circuit 11 through the switch 9. At the input of the switch 9, a signal is output from the output of the microcontroller 1, according to which the switch 9 either disconnects or connects the device to the electric explosion network 11.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

После включения прибора происходит автоматический запуск программы управления микроконтроллером 1, которая инициализирует преобразователь напряжения 12, тиристорный ключ 8, УКЗП 4, блок ОЗУ 2, УВОИ 3, БКИ 5.After turning on the device, the microcontroller 1 control program starts automatically, which initializes the voltage converter 12, thyristor switch 8, UKZP 4, RAM unit 2, UVOI 3, BKI 5.

При отсутствии аварийных ситуаций подается управляющий импульс на ПН, после чего напряжение от источника энергии преобразуется в ПН в постоянное и подается на тиристорный ключ, находящийся в закрытом состоянии, после этого на УВОИ подается управляющий сигнал и микроконтроллер ожидает ввода заданных параметров предстоящего инициирования. После их ввода управляющая программа микроконтроллера 1 проверяет параметры системы и ожидает нажатия кнопки «взрыв» на УВОИ, при нажатии которой микроконтроллер 1 начинает посылать управляющие импульсы тиристорному ключу 8 и коммутатору 9, и одновременно начинает обрабатывать данные, поступающие с АЦП, УКЗП, БКИ, после чего он передает обработанную информацию в блок ОЗУ. После подачи управляющего импульса с микроконтроллера 1 на коммутатор 9 он отключает от цепи БКИ. В это же время с заданной задержкой микроконтроллер 1 посылает управляющие импульсы на тиристорный ключ 8, при этом данные, поступающие в АЦП с ДТ и ДН, после преобразования в цифровой формат с АЦП передаются микроконтроллеру 1, где производится интегрирование данных. Во время работы прибора на УКЗП передаются данные с тиристорного ключа 8, АЦП, ПН и при возникновении опасной ситуации производится блокировка отдельных блоков или же отключение всего прибора.In the absence of emergency situations, a control pulse is applied to the monitors, after which the voltage from the energy source is converted to direct monitors and supplied to the thyristor switch, which is in the closed state, after which the control signal is supplied to the UVO and the microcontroller is waiting for input of the specified parameters for the upcoming initiation. After entering them, the control program of microcontroller 1 checks the system parameters and waits for the “explosion” button to be pressed on the UVOI, when pressed, the microcontroller 1 starts sending control pulses to the thyristor key 8 and switch 9, and at the same time starts processing the data coming from the ADC, UKZP, BKI, after which it transfers the processed information to the RAM block. After supplying a control pulse from the microcontroller 1 to the switch 9, it disconnects from the BKI circuit. At the same time, with a given delay, the microcontroller 1 sends control pulses to the thyristor switch 8, while the data received in the ADC with the DT and the DN, after being converted to a digital format with the ADC, are transferred to the microcontroller 1, where the data is integrated. During the operation of the device, data from the thyristor switch 8, ADC, PN are transferred to the UKZP and, when a dangerous situation occurs, individual units are blocked or the entire device is turned off.

При возникновении в ЭВС, подключенной к сетевому прибору взрывания, короткого замыкания или обрыва линии, блокируется ключ 8, отвечающий за передачу энергии к ней, и микроконтроллер 1 подает на УВОИ данные об отказе ЭВС. Аналогично - при возникновении тока утечки на землю при повреждении изоляции ЭВС, сигнал об этом поступает с БКИ в микроконтроллер 1, который останавливает процесс инициирования и передает на УВОИ информацию о выявлении дефекта изоляции.When an explosion occurs in the EMU connected to the network device, a short circuit or line break occurs, the key 8, which is responsible for transferring energy to it, is blocked, and the microcontroller 1 provides data on the EMU failure to the UVO. Similarly, when a leakage current to the ground occurs when the EMU insulation is damaged, a signal is received from the BKI to the microcontroller 1, which stops the initiation process and transmits information on the detection of the insulation defect to the UVO.

Использование предлагаемого сетевого прибора взрывания позволит по сравнению с прототипом осуществлять контроль как потребляемой энергии ЭВС, так и контроль состояния ее изоляции. Контроль потребляемой энергии позволяет установить срабатывание ЭД и появление отказов. Контроль изоляции позволяет выявить дефекты изоляции ЭВС и своевременно устранить их, что приводит в конечном итоге к повышению безопасности и безотказности работы прибора.Using the proposed network blasting device will allow, in comparison with the prototype, to control both the consumed energy of the EMU and the state of its insulation. Monitoring of energy consumption allows you to set the operation of the ED and the appearance of failures. Insulation control allows you to identify EMU insulation defects and eliminate them in a timely manner, which ultimately leads to increased safety and reliability of the device.

Claims

A network blasting device containing a microcontroller, a thyristor key delay device, a storage device, an external energy source, a voltage converter, a device monitoring and protection device, a current sensor, a voltage sensor, an analog-to-digital converter, an information input and display device, characterized in that it is additionally equipped with a switching device, an insulation monitoring unit, while one input of the thyristor switch is connected to the voltage converter and through the switching device yours is connected to the electric explosive network, and the other input is connected to the microcontroller, and between the voltage converter and the thyristor switch, a current sensor and a voltage sensor are connected in series, the outputs of which are connected to the input of an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the input of the microcontroller, to the other inputs of which information input and display device, random access memory unit, device control and protection device and isolation control unit, which is connected to an electric explosion network through a switching device, to the input of which one of the outputs of the microcontroller is connected.