[发明专利]一种电点火头的智能接口

说明书

技术领域

本发明涉及火工品领域的各种电起爆装置的电点火头的智能接口，如：电子雷管、安全气囊、作动器、消防弹、降雨弹及各种电起爆装置控制电点火头的智能接口，该智能接口适用于将电点火头与上述各种电起爆装置与物联网连接。

背景技术

电点火头是各种电起爆装置的激发源，具有控制方便的特点，只要加入合适的电流就会点燃发火药剂，使起爆装置引爆。同时，这也就极易被静电、杂散电流和电磁辐射引爆，造成人员和物质损失。并且由于使用简单也容易被非法使用，对社会造成危害。以往的研究主要集中在改进药剂上，诸如：如何提高电起爆的反应速度，增加药剂对刺激的钝感度，目的是为了满足起爆控制精度及使用安全的需要。可是，这些改进都是基于平衡药剂特性和热设计，其改进工作变得非常复杂而漫长。

电起爆控制的另一个重要方面是系统控制和管理，需要一个方便的接口，使其便于组成网络，以完成各种复杂的控制任务。例如，通过物联网对爆破事件的控制，对消防系统的自动控制，安全气囊的扩展应用，降雨弹的智能化等等。有些方法，诸如：电子雷管虽然具有控制功能但缺乏网络环境感知功能，使得在网络环境下使用变得非常困难，不能进行更高精度和更可靠的控制和管理，尤其是不能进行监控。此外，现有电子雷管的安全性也有待于改进。改进的另外一个方面是采用信息融合算法提高控制精度和可靠性。

发明内容

本发明目的在于，提供一种电点火头的智能化接口，该智能化接口具有传感功能，能够把电起爆装置和物联网联接起来，为电起爆装置提供通信、识别、网络环境检测和精确控制（如定时及时序控制，事件触发）功能，并且，具有一个更为安全的点火控制结构。可为电点火头提供一个智能化平台，以便通过软件实现电点火头智能化。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：

一种电点火头的智能接口，其特征在于，包括：

一电连接单元，用于和外界连接；

一能量管理单元，用于能量储存、上电管理和提供合适的电压；

一点火控制及端口传感单元，用于输出能量及网络状态、能量检测；

一通信单元，用于信号的调制解调；

一信息处理及存储单元，由中央处理器、存储器、A/D转换器和逻辑控制电路组成，其中，中央处理器用于通信、延期时间补偿和控制；

一定时单元，用于延期计时；

一传感单元，用于现场物理状态检测；

电连接单元分别与通信单元和点火控制及端口传感器单元相连接，通信单元连接信息处理及存储单元，信息处理及存储单元分别连接定时单元和传感单元。

信息处理及存储单元、定时单元是任意一种MCU、DSP、SOC或FPGA；

所述的能量管理单元中的能量的储存是电容、超级电容或电池。

所述的能量管理单元中还有能量收集器。

所述的点火控制及端口传感器单元由四个开关管和传感器构成，所述的开关管是各种二极管、双极晶体管或MOS管。

本发明的电点火头的智能接口，能够为电起爆装置提供一种智能化的具有适应环境自动决策的能力，并组成网络形成群体行为。采用本发明的电点火头的智能接口，可以组织大规模智能化爆破网络，分布式车辆防碰撞系统，人员防摔伤系统，自动消防系统，自动降雨系统以及各种智能化自动打开装置。为电起爆装置提供对静电和电磁危害的防护，使电起爆装置在日趋复杂的电磁环境下安全工作。

附图说明

图1是本发明的电点火头的智能接口的方框图；

图2是点火控制及端口传感器单元的方框图；

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1，本实施例给出电点火头智能接口的具体结构，由电连接单元、通信单元、信息处理及存储单元、定时单元、能量管理单元、传感单元、点火控制及端口传感器单元构成，电连接单元分别与通信单元和点火控制及端口传感器单元相连接，通信单元连接信息处理及存储单元，信息处理及存储单元分别连接定时单元和传感单元。通过配置不同的传感器和软件实现各种智能化电起爆任务，诸如：身份识别、现场信息监测、通信、定时、报警、起爆控制等。其中：

点火控制及端口传感单元中至少有两个以上传感器，即至少一个端口传感器和一个温度传感器。

信息处理及存储单元，由中央处理器、存储器、A/D转换器和逻辑控制电路组成，其中，中央处理器用于通信、延期时间补偿和控制处理；

存储器用于存储接口身份（如ID码）和补偿数据。