一种电子雷管控制模块检测系统及检测方法

文档序号:1829072 发布日期:2021-11-12 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 一种电子雷管控制模块检测系统及检测方法 (Detection system and detection method for electronic detonator control module ) 是由 王琳琳 谭津 向国安 曾习文 杨安科 欧孔德 于 2021-06-16 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种电子雷管控制模块检测系统,包括:上位机、检测控制装置及若干电子雷管控制模块;检测控制装置包括控制底板、总线通讯模块和分别与若干电子雷管控制模块电连接的检测模组;控制底板包括主控芯片和电源管理单元;主控芯片和检测模组分别与电源管理单元电连接,且主控芯片和检测模组均通过总线通讯模块分别与上位机进行通讯连接。本发明提供的检测系统不仅便于安装,还能兼顾后期可能存在的升级、改装需求,能够确保系统高效准确的配合质控平台,对电子雷管控制模块的生产数据进行统计收集、质控分析和追踪等。(The invention discloses a detection system for an electronic detonator control module, which comprises: the device comprises an upper computer, a detection control device and a plurality of electronic detonator control modules; the detection control device comprises a control bottom plate, a bus communication module and a detection module which is respectively and electrically connected with a plurality of electronic detonator control modules; the control bottom plate comprises a main control chip and a power management unit; the main control chip and the detection module are respectively electrically connected with the power management unit, and the main control chip and the detection module are respectively in communication connection with the upper computer through the bus communication module. The detection system provided by the invention is convenient to install, can meet the requirements of upgrading and refitting which may exist in the later period, can ensure that the system is efficiently and accurately matched with a quality control platform, and carries out statistics collection, quality control analysis, tracking and the like on the production data of the electronic detonator control module.)

一种电子雷管控制模块检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及民爆检测技术领域,尤其涉及到一种电子雷管控制模块检测系统及检测方法。

背景技术

电子雷管安全、可靠、精准、环保等与生俱来的优势在爆破界得到越来越广泛的认识和使用,随着电子雷管产量的提高,需要对电子雷管的控制模块的功能性参数进行检测,如通讯、计时及起爆工作参数(如高压电流、低压电流、通讯电流、充电电流、桥丝电阻等)等,现有的电子雷管控制模块的生产测试方式测试部分和系统控制部分均由一个控制器来执行,然而,随着对电子雷管控制模块测试方式自动化程度的提高,当前的电子雷管控制模块检测系统不仅不能满足电子雷管控制模块批量生产检测过程产生的运行压力,导致生产效率低,还不利于产品的改装和升级,此外,对电子雷管控制模块相关功能性参数进行检测的检测任务也不能根据需求或针对不同的电子雷管控制模块进行个性化定制,从而不能实现检测任务的多样性组合,无法高效准确的配合质控平台对电子雷管控制模块的生产数据进行统计收集、质控分析和追踪等。

发明内容

本发明实施例提供了一种电子雷管控制模块检测系统及检测方法,用以解决现有技术中的电子雷管控制模块检测系统不仅不能满足检测过程产生的运行压力,导致生产效率低,还不利于系统产品的改装和升级的问题。

依据本发明实施例的第一个方面,提供了一种电子雷管控制模块检测系统,包括:上位机、检测控制装置及若干电子雷管控制模块;所述检测控制装置包括控制底板、总线通讯模块和分别与若干所述电子雷管控制模块电连接的检测模组;所述控制底板包括主控芯片和电源管理单元;所述主控芯片和所述检测模组分别与所述电源管理单元电连接,且所述主控芯片和所述检测模组均通过所述总线通讯模块分别与所述上位机进行通讯连接;

所述上位机用于根据接收到的检测请求,将若干检测任务数据包通过所述总线通讯模块分发至所述检测模组,所述检测任务数据包内设置有若干不同的检测任务;所述检测模组用于根据若干所述检测任务数据包分别对若干所述电子雷管控制模块进行性能检测,并将检测数据发送至所述上位机。

可选的,所述检测模组包括若干检测小板;若干所述检测小板分别与所述电源管理单元、若干所述电子雷管控制模块电连接,并分别通过所述总线通讯模块与所述上位机进行通讯连接。

可选的,所述总线通讯模块包括设置在所述控制底板内的第一CAN总线控制芯片和CAN总线接口,所述第一CAN总线控制芯片分别与所述主控芯片和所述CAN总线接口连接,且所述CAN总线接口分别与所述上位机和若干所述检测小板连接。

可选的,所述总线通讯模块还包括设置在所述检测小板内的第二CAN总线控制芯片;所述检测小板包括检测控制芯片、升降压模块和PWM控制模块;所述第二CAN总线控制芯片分别与所述检测控制芯片和所述CAN总线接口连接,所述检测控制芯片与所述控制底板的电源管理单元电连接;所述升降压模块和PWM控制模块分别与所述检测控制芯片电连接,且所述升降压模块的输出端与所述PWM控制模块一端电连接;所述PWM控制模块另一端与所述电子雷管控制模块电连接。

可选的,所述主控芯片和所述检测控制芯片均采用微控制单元MCU。

可选的,所述系统还包括电源接口和协议转换器;所述电源接口的输出端与所述电源管理单元的输入端电连接;所述协议转换器设置在所述上位机和所述CAN总线接口之间。

可选的,所述控制底板还包括分别与所述主控芯片电连接的输入控制接口和输出控制接口,且所述输入控制接口和输出控制接口均设置有多路信号控制接口。

可选的,所述系统还包括压接设备,所述压接设备包括用于将所述电子雷管控制模块压接至与所述检测小板电连接的压接机构,所述压接机构与所述输出控制接口电连接。

可选的,所述压接机构包括气缸和气缸电磁阀,所述气缸电磁阀连接所述气缸后与所述输出控制接口电连接。

可选的,所述检测控制装置还包括启动按钮、急停按钮和蜂鸣器;所述启动按钮和急停按钮分别与所述输入控制接口电连接;所述蜂鸣器与所述输出控制接口电连接。

依据本发明实施例的第二个方面,提供一种检测方法,包括:

上位机根据接收到的检测请求,将若干检测任务数据包通过总线通讯模块分发至检测模组,所述检测任务数据包内设置有若干不同的检测任务;

所述检测模组根据获取的若干所述检测任务数据包分别对若干电子雷管控制模块进行性能检测,并将检测数据发送至所述上位机。

可选的,所述检测模组包括若干检测小板,若干所述检测小板分别与若干所述电子雷管控制模块电连接;则所述上位机根据接收到的所述检测请求,将若干所述检测任务数据包通过所述总线通讯模块分发至各块所述检测小板,以使各块所述检测小板分别根据各自获取的所述检测任务数据包,对相应的所述电子雷管控制模块进行性能检测。

可选的,所述上位机将若干所述检测任务数据包通过所述总线通讯模块分发至各块所述检测小板之前,包括:

获取根据各发所述电子雷管控制模块的检测需求设定的检测策略,并根据所述检测策略向不同的所述检测小板下发相应的所述检测任务数据包,以使各块所述检测小板分别根据各自获取的所述检测任务数据包,对相应的所述电子雷管控制模块进行性能检测;所述检测策略用于确定所述检测任务数据包内设置的检测任务类型和检测任务数量。

可选的,所述上位机将若干所述检测任务数据包通过所述总线通讯模块分发至各块所述检测小板之前,还包括:

通过所述控制底板分别向每块所述检测小板下发一个开始检测指令,以使各块所述检测小板分别根据所述开始检测指令和所述检测任务数据包,对相应的所述电子雷管控制模块进行性能检测,并将检测数据发送至所述上位机。

可选的,每块所述检测小板根据所述开始检测指令和所述检测任务数据包,对相应的所述电子雷管控制模块进行性能检测,并将检测数据发送至所述上位机,包括:

判断是否接收到所述开始检测指令,若是,则执行下一步;

执行所述检测任务数据包内设置的若干所述检测任务,来对相应的所述电子雷管控制模块进行性能检测,并判断对所述检测任务数据包内设置的若干所述检测任务是否均执行完毕,若是,则生成检测数据;

判断前一块所述检测小板是否已发送所述检测数据,若是,则将所述检测数据发送至所述上位机。

本发明的有益效果为:检测模组通过总线通讯模块与上位机进行总线通讯,来获取上位机下发的对相应的电子雷管控制模块的性能参数进行检测的检测任务数据包,检测模组包括若干检测小板,由各个检测小板分别对与其电连接的电子雷管控制模块进行功能性检测,控制底板的主控芯片则负责与系统工控器件交互,并通过CAN总线接口与PC端(即上位机)通讯,实现IO口的输入读取与输出控制,将检测到的工控器件的动作信息通过总线通知上位机和各个检测小板,控制底板还为检测小板提供电源及总线接口,同时兼顾供电、通讯及固定的作用,降低了系统运行压力,而且,系统中的检测模组和控制底板不仅便于安装,还能兼顾后期可能存在的升级、改装需求。本发明还能根据配置的检测策略,来根据检测需求或针对不同的电子雷管控制模块进行检测任务的个性化定制,实现检测任务的多样性组合,提高了生产效率的同时,能够确保系统高效准确的配合质控平台,对电子雷管控制模块的生产数据进行统计收集、质控分析和追踪等。

上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的

具体实施方式

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:

图1为本发明第一实施例提供的电子雷管控制模块检测系统的结构示意图;

图2为本发明第一实施例提供的电子雷管控制模块检测系统包括压接设备时的结构示意图;

图3为本发明第一实施例提供的电子雷管控制模块检测系统的电路结构示意图;

图4为检测小板各部分连接结构、及与CAN总线接口、控制底板的电源管理单元的连接示意图;

图5为本发明第二实施例提供的检测方法的流程示意图;

图6为本发明第二实施例提供的检测小板的工作流程示意图;

图7为本发明第二实施例提供的检测小板在一具体应用场景中的工作流程示意图。

图中:0-云平台,1-上位机,11-工业PC机,2-检测控制装置,21-控制底板,211-主控芯片,212-输入控制接口,213-电源管理单元,214-电源接口,215-输出控制接口,216-ULN2803;22-检测模组,221-检测小板,2211-检测控制芯片,2212-升降压模块,2213-PWM控制模块,23-启动按钮,24-急停按钮,25-蜂鸣器,26-总线通讯模块,261-CAN总线接口,262-第一CAN总线控制芯片,263-第二CAN总线控制芯片,3-电子雷管控制模块,4-压接设备,41-气缸,42-气缸电磁阀,5-协议转换器。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明第一个实施例,提供了一种电子雷管控制模块检测系统,请参见图1-4,包括:上位机1、检测控制装置2及多发电子雷管控制模块3。本实施例中的上位机优选工业PC机11,工业PC机11负责检测数据的展示、存储及上传至云平台0。工业PC机11对检测控制装置2批量检测电子雷管控制模块3后获得的数据提供了统一的展示界面,使用户关心的结果数据能够简洁,清晰的展示,且其应用软件能够统一多种设备的应用软件,使整个生产系统的所有环节都使用同一软件,使用人员可快速适应不同环节的操作软件。

检测控制装置2包括控制底板21、总线通讯模块26和分别与若干电子雷管控制模块电连接的检测模组22。控制底板21包括主控芯片211和电源管理单元213。主控芯片211和检测模组22分别与电源管理单元213电连接,且主控芯片211和检测模组22均通过总线通讯模块26分别与上位机1进行通讯连接。当系统批量检测多发电子雷管控制模块3时,上位机1用于根据接收到的检测请求,将多个检测任务数据包通过总线通讯模块26分发至检测模组22,检测任务数据包内设置有若干不同的检测任务。检测模组22用于根据多个检测任务数据包分别对多发电子雷管控制模块3进行性能检测,并将检测数据发送至上位机1。本实施例提供的检测系统还包括电源接口214和协议转换器5。电源接口214的输出端与电源管理单元213的输入端电连接,协议转换器5设置在上位机1和CAN总线接口261之间。

可选的,检测模组22包括多个检测小板221,实际应用中,由于控制底板21和检测小板221的各电路元器件均是设置在印刷电路板PCB上的,因此,可将多个检测小板221分别通过相应的固定连接座集成设置在控制底板21上,节省装置空间,即控制底板21能够兼顾供电及固定的作用,并且检测小板221的数量可根据实际检测需求增加或减少,便于系统的改装和升级。若干检测小板221分别与电源管理单元213、若干电子雷管控制模块3电连接,并分别通过总线通讯模块26与上位机1进行通讯连接。比如,在本发明一具体应用实施例中,为适应以20发电子雷管控制模块3为一个单位的批量生产检测过程,相应的在控制底板22上设置20块检测小板221,每块检测小板221分别与一发电子雷管控制模块3电连接。

在本发明实施例中,总线通讯模块26包括设置在控制底板21内的第一CAN总线控制芯片262和CAN总线接口261,第一CAN总线控制芯片262分别与主控芯片211和CAN总线接口261连接,且CAN总线接口261分别与上位机1和若干检测小板221连接。由此,控制底板21对检测小板221提供电源及总线接口。

具体地,总线通讯模块26还包括设置在检测小板221内的第二CAN总线控制芯片263,请参见图4,检测小板221包括检测控制芯片2211、升降压模块2212和PWM控制模块2213。第二CAN总线控制芯片263分别与检测控制芯片2211和CAN总线接口261连接,以实现检测控制芯片2211与上位机1之间的总线通讯,检测控制芯片2211与控制底板21的电源管理单元213电连接,以使检测控制芯片2211与上位机1进行总线通讯,获取上位机1发送的检测任务数据包。升降压模块2212和PWM控制模块2213分别与检测控制芯片2211电连接,且升降压模块2212的输出端与PWM控制模块2213一端电连接,PWM控制模块2213另一端与电子雷管控制模块3电连接。本实施例提供的PWM控制模块2213可沿用DRV8801型号,其次,为了使系统的兼容性上能够支持低压至5V的检测使用环境,PWM控制模块2213还可选用DRV8876的检测板,DRV8876的工作电压范围在4.5V-37V,能够在5V电压的环境下检测电子雷管控制模块3的功能,及检测过程中电子雷管控制模块3的药头部位的稳定性。

其次,为使得本发明提供的电子雷管控制模块检测系统的开发环境高度一致,缩短开发周期,主控芯片211和检测控制芯片2211均采用微控制单元MCU。微控制单元MCU选型STM32F103C8T6,此款芯片支持系统设计的通讯模式—CAN总线通讯模式,有丰富的存储空间及输入输出IO资源,满足批量生产测试的使用需求,也有良好的功能扩展空间。

可选的,控制底板21还包括分别与主控芯片211电连接的输入控制接口212和输出控制接口215,且输入控制接口212和输出控制接口215均设置有10路信号控制接口,从而为系统的功能性扩展需求提供扩展渠道。控制底板22的输入输出IO(输入控制接口221和输出控制接口215)的高电平为24V,方便与系统中的工控器件交互时的高低电平识别。输出控制接口215经ULN2803(图中序号为223)连接负载,单通道最大支持500MA驱动电流,满足外接设备的使用需求。

为使电子雷管控制模块3和检测小板221之间的电连接更加紧密可靠,从而进一步提高系统生产效率,本发明提供的电子雷管控制模块检测系统还包括压接设备4,压接设备4包括用于将电子雷管控制模块3压接至与检测小板221的PWM控制模块2213电连接的压接机构,压接机构与输出控制接口215电连接,从而由主控芯片211控制压接机构的动作。优选的,压接设备4的压接机构包括气缸41和气缸电磁阀42,气缸电磁阀42连接气缸41后与输出控制接口215电连接。具体地,气缸电磁阀42连接气缸41后通过ULN2803(图中序号为216)与输出控制接口215电连接,气缸41由空气压缩机(在此未图示)提供气源。当控制底板21的主控芯片211检测到气缸41动作,则主控芯片211通过总线通讯模块26将气缸41动作的信息通知工业PC机11和/或检测小板221,压接设备4的气缸41动作,即实现了电子雷管控制模块3和检测小板221之间的电连接。

此外,检测控制装置2还包括启动按钮23、急停按钮24和蜂鸣器25。启动按钮23和急停按钮24分别与输入控制接口212电连接,分别用于向主控芯片211下发启动或急停的信号。蜂鸣器25与输出控制接口215电连接。具体的,蜂鸣器25通过ULN2803(图中序号为216)与输出控制接口215电连接,蜂鸣器25用于根据实际需求对相关信息进行警示。当主控芯片211检测到按键动作(如启动按钮26或急停按钮27动作),则主控芯片211通过总线通讯模块26将按键动作信息通知工业PC机11和/或检测小板221。

请参见图5-6,依据本发明实施例的第二个方面,提供一种检测方法,包括如下方法的步骤:

步骤S11:上位机1根据接收到的检测请求,将若干检测任务数据包通过总线通讯模块26分发至检测模组22,检测任务数据包内设置有若干不同的检测任务;

步骤S12:检测模组22根据获取的若干检测任务数据包分别对若干电子雷管控制模块3进行性能检测,并将检测数据发送至上位机1。

检测模组22包括若干检测小板221,若干检测小板221分别与若干电子雷管控制模块3电连接,则步骤S11具体为,上位机1根据接收到的检测请求,将若干检测任务数据包通过总线通讯模块26分发至各块检测小板221,以使各块检测小板221分别根据各自获取的检测任务数据包,对相应的电子雷管控制模块3进行性能检测。

其中,为实现检测任务的多样性组合,提高检测效率,上位机1将若干检测任务数据包通过总线通讯模块26分发至各块检测小板221之前,包括:获取根据各发电子雷管控制模块3的检测需求设定的检测策略,并根据检测策略向不同的检测小板221下发相应的检测任务数据包,以使各块检测小板221分别根据各自获取的检测任务数据包,对相应的电子雷管控制模块3进行性能检测;检测策略用于确定检测任务数据包内设置的检测任务类型和检测任务数量。也就是说,本发明能够根据检测策略,向检测小板231下发相应的检测任务数据包,针对特定的电子雷管控制模块3的检测任务数据包内设置有相应的检测任务类型和数量,从而实现检测任务的多样性组合,提高检测效率,如有些电子雷管控制模块3当前仅需检测其通讯功能即可,此时,连接该电子雷管控制模块3的检测小板231收到的检测任务数据包内为:根据获取的检测策略设置的通讯检测类型的检测任务和相应的任务数量等,有些电子雷管控制模块当前仅需检测起爆工作参数,此时,连接该电子雷管控制模块3的检测小板231收到的检测任务数据包内为:根据获取的检测策略设置的起爆工作参数类型的检测任务(如检测高压电流、低压电流、高低压充电电流、桥丝电阻等性能的检测任务),需要的检测任务数量根据检测策略确定即可(如检测任务数据包内可根据检测策略仅设置检测高压电流、低压电流两种性能的两个检测任务)。

其次,上位机1将若干检测任务数据包通过总线通讯模块26分发至各块检测小板221之前,还包括:通过控制底板21分别向每块检测小板221下发一个开始检测指令,以使各块检测小板221分别根据开始检测指令和检测任务数据包,对相应的电子雷管控制模块3进行性能检测,并将检测数据发送至上位机1。

具体的,请参见图6,每块检测小板221根据开始检测指令和检测任务数据包,对相应的电子雷管控制模块3进行性能检测,并将检测数据发送至上位机1,包括如下方法的步骤:

步骤S21:判断是否接收到开始检测指令,若是,则执行下一步;

步骤S22:执行检测任务数据包内设置的若干检测任务,来对相应的电子雷管控制模块3进行性能检测,并判断对检测任务数据包内设置的若干检测任务是否均执行完毕,若是,则生成检测数据;

步骤S23:判断前一块检测小板221是否已发送检测数据,若是,则将检测数据发送至上位机1。

图7为本发明实施例中的检测小板221在一具体检测实例中的工作流程示意图,在检测小板221的检测过程中,只要收到系统发出的急停指令,就结束检测流程。

综上所述,本发明提供的检测系统的检测模组22通过总线通讯模块26与上位机1进行总线通讯,来获取上位机1下发的对相应的电子雷管控制模块3的性能参数进行检测的检测任务数据包,检测模组22包括若干检测小板221,由各个检测小板221分别对与其电连接的电子雷管控制模块3进行功能性检测,控制底板21的主控芯片211则负责与系统工控器件交互,并通过CAN总线接口261与PC端(即上位机1)通讯,实现IO口的输入读取与输出控制,将检测到的工控器件的动作信息通过总线通知上位机1和各个检测小板221,控制底板21还为检测小板221提供电源及总线接口,同时兼顾供电、通讯及固定的作用,降低了系统运行压力,而且,检测模组22和控制底板21不仅便于安装,还能兼顾后期可能存在的升级、改装需求。本发明还能根据配置的检测策略,来根据检测需求或针对不同的电子雷管控制模块3进行检测任务的个性化定制,实现检测任务的多样性组合,提高了生产效率的同时,能够确保系统高效准确的配合质控平台,对电子雷管控制模块3的生产数据进行统计收集、质控分析和追踪等。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指控制用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。

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