[发明专利]一种基于变压器的远程起爆系统及方法

权利要求书

1.一种基于变压器的远程起爆系统，其特征在于：包括通过传输线连接的多功能起爆器及脉冲变压器单元，所述脉冲变压器单元包括通过传输线连接的n个脉冲变压器；所述多功能起爆器包括电池组、DC/DC变换模块、储能电容、脉冲产生模块、功率放大器模块及电子开关控制模块；所述电池组、DC/DC变换模块及储能电容依次实现电连接，电池组输出DC12V电压，经DC/DC变换模块，输出DC200V电压给储能电容充电；所述脉冲产生模块、功率放大器模块及电子开关控制模块依次实现电连接，脉冲产生模块产生单脉冲，经过功率放大器模块放大后驱动电子开关控制模块控制储能电容产生起爆脉冲；同时，电子开关控制模块输出同步触发脉冲，用于记录仪器的触发；

所述脉冲变压器单元输送起爆脉冲至电雷管，用于起爆电雷管；输送过程中，起爆脉冲的脉冲幅值保持不变；其中n等于2，将起爆脉冲首先到达的脉冲变压器定义为第一脉冲变压器，另一脉冲变压器定义为第二脉冲变压器；

所述第一脉冲变压器的磁芯为环形非晶磁芯，初级线圈与次级线圈的线径分别为1mm和2mm，初级线圈与次级线圈的匝数比为1:12-1:18；

所述第二脉冲变压器的磁芯为环形非晶磁芯，初级线圈与次级线圈的线径分别为1mm和2mm，初级线圈与次级线圈的匝数比为6:1-11:1。

2.根据权利要求1所述的基于变压器的远程起爆系统，其特征在于：所述第一脉冲变压器的磁芯与第二脉冲变压器的磁芯的外径均为100mm，内径均为高60mm，高均为20mm。

3.根据权利要求2所述的基于变压器的远程起爆系统，其特征在于：

所述第一脉冲变压器的初级线圈与次级线圈的匝数比为1:15；

所述第二脉冲变压器的初级线圈与次级线圈的匝数比为8.9:1。

4.根据权利要求1-3任一所述的基于变压器的远程起爆系统，其特征在于：还包括连接在功率放大器模块与电子开关控制模块之间的低通滤波模块；用于对功率放大后的单脉冲实现低通滤波。

5.根据权利要求4所述的基于变压器的远程起爆系统，其特征在于：若n大于1，相邻两个脉冲变压器之间的间距为0.1～5km。

6.根据权利要求4所述的基于变压器的远程起爆系统，其特征在于：所述储能电容为1000μF，满电压下的储能值为20J。

7.一种权利要求1-6任一所述的基于变压器的远程起爆系统实现起爆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、电池组输出DC12V电压，经DC/DC变换模块变换，输出DC200V电压给储能电容充电；

步骤2、脉冲产生模块产生单脉冲，经过功率放大器模块放大后驱动电子开关控制模块控制储能电容产生起爆脉冲；同时，电子开关控制模块输出同步触发脉冲，用于记录仪器的触发；

步骤3、起爆脉冲经脉冲变压器单元输送至电雷管，起爆电雷管；输送过程中，起爆脉冲的脉冲幅值保持不变。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述起爆脉冲的幅值为200V，脉冲前沿为2～3μs；经脉冲变压器单元传输后的脉冲幅值为200V，脉冲前沿为20～60μs，脉冲宽度不小于200μs。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述同步触发脉冲的幅值为6V，脉冲前沿为20ns，底宽为500ns。