Пристрій для дистанційного управління електродетонатором

Реферат: Пристрій для дистанційного управління електродетонатором містить джерело живлення, стабілізатор напруги, підсилювач корисного сигналу, до виходу якого підключений електронний ключ розміщений у загальному корпусі. Додатково пристрій містить приймач-передавач з зовнішньою антеною, який приймає сигнал з будь-якої точки кола з радіусом до 1000 м, цифрова схема обробляє прийнятий сигнал і керує електронним ключем, при умові співпадання кодової посилки сигналу з адресою конкретного пристрою, додатково, завдяки адресації кожного пристрою, можливо управління роботою декількох встановлених в місті підриву пристроїв одним оператором. UA 109211 U (12) UA 109211 U UA 109211 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до вибухової техніки, а саме до електродетонаторів, а також до пристроїв і електричних кіл управління ними. Корисна модель направлена на розв'язання існуючої проблеми бездротового управління ввімкнення електричного кола зі значної відстані, за допомогою радіокерованого сигналу та за допомогою шифрованих керуючих сигналів забезпечення гарантованого недопущення несанкціонованого вибуху. Пристрій може бути застосований для дистанційно-керованого вибуху, а також в галузях народного господарства, де необхідно дистанційно бездротово виконувати операцію вмикання електричного кола. Відома конденсаторна підривна машина КПМ-1, яка характеризується використанням розподіляючої мережі з електродетонаторів і дроту, який їх з'єднує, а також магістралі, яка складається з двох дротів та зв'язує розподільчу мережу з джерелом струму за допомогою кнопки підриву («Основы взрывного дела», под ред. Б.А. Эпова, М: Воениздат, МО СССР 1974 С. 85). Але при використанні магістральних дротів, які мають, як правило, велику довжину, існує небезпека передчасного вибуху зарядів від струмів, які знаходяться в ґрунті і в самих дротах. Це вимагає застосування складних заходів для їх захисту. Зі збільшенням довжини електричної лінії в ній трапляється втрата енергії джерела струму, що веде до неспрацювання електродетонатора. Найближчим аналогом до корисної моделі є пристрій для дистанційного управління електродетонатором, який містить фоточутливі елементи і джерело живлення та додатково в ньому є електрична схема з стабілізатором напруги, а корпус має цівку. Всі елементи схеми, фотодавачі, джерело живлення і цівка розміщені в загальному корпусі. Стабілізатор напруги виконаний на послідовно з'єднаних діоді, резисторі, стабілітроні. Схема зрівняння виконана на послідовно з'єднаних фотодавачі корисного сигналу і фотодавачі зовнішнього освітлення. Схема зрівняння з'єднана з підсилювачем корисного сигналу. До виходу підсилювача підключений електронний ключ, виконаний на двох тиристорах різної потужності. На кінцевій ділянці схеми встановлено індикатор реєстрації вмикання електричного ключа. Паралельно джерелу живлення встановлено миготливий індикатор вмикання живлення. Пристрій має кронштейн для фіксації напрямку. (Деклараційній патент України №58137). Для усунення недоліків, пов'язаних з перешкодозахистом та захистом від стороннього використання, у деклараційному патенті України №75098 перед фотодавачем встановлено кодовий захист у вигляді блоку світлофільтрів. Але описані схеми мають свої недоліки, пов'язані з застосуванням лазерного променя. В зв'язку з вузьким напрямком променя, описана схема має низький рівень завадостійкості. Променю можуть перешкоджати як механічні перешкоди (транспорт, який зупинився на лінії променю, вогонь, чи густий дим на лінії променю, тощо) так і природні перешкоди (пагорб, густий туман, рясний дощ, дерева, кущі та інше). При описаній схемі детонатор потрібно заживити від джерела живлення безпосередньо при установці детонатора на об'єкті, що сприяє підвищенню небезпеки несанкціонованого вибуху. Дальність спрацювання описаної схеми залежить від погодних умов та часу доби та має максимальну дальність до 200 м. Поставлена задача вирішена пристроєм, що містить джерело живлення, стабілізатор напруги, підсилювач корисного сигналу, до виходу якого підключений електронний ключ, розміщений у загальному корпусі, який, згідно з корисною моделлю, містить приймач-передавач з зовнішньою антеною, що приймає сигнал з будь-якої точки кола з радіусом до 1000 м, цифрова схема обробляє прийнятий сигнал і керує електронним ключем, при умові співпадання кодової посилки сигналу з адресою конкретного пристрою, додатково, завдяки адресації кожного пристрою, можливе управління роботою декількох встановлених в місті підриву пристроїв одним оператором. Задачею, яка вирішується заявленим пристроєм, є відмова від схемо-технічного рішення, з використанням лазерного променя на користь радіопередаючого пристрою малої потужності, з використанням цифрової схеми управління електричним ключем, що забезпечує простоту схемо-технічного рішення: незалежність від погодних умов, часу доби, різного типу перешкод, підвищену дальність роботи підривника від безпосередньо місця вибуху, можливість вмикання/вимикання та перевірки детонатора на придатність на безпечній відстані від детонатора. Суть корисної моделі полягає в тому, що замість фоточутливих елементів і схеми обробки сингалу з цих елементів застосовано приймач радіосигналу. Для запобігання несанкціонованого вмикання електронного ключа та додаткових вимог до управління електронним ключем застосовано цифрову схему обробки і управління на базі контролера. Для дистанційного 1 UA 109211 U 5 10 15 20 25 30 35 40 керування в склад пристрою включено передавач, за допомогою якого оператор на відстані може отримати інформацію про стан вмикання пристрою, справність складових частин та достатність потужності вбудованого джерела живлення. На кресленні представлено структурну схему корисної моделі. При вмиканні живлення пристрій працює у режимі приймання інформації. З антени А, через комутатор 14 і смуговий фільтр 1, радіоімпульсний сигнал надходить на підсилювач 2 з надмалим коефіцієнтом шуму. Далі, через високоякісний смуговий фільтр 3, розв'язаний по входу і виходу резистивним атенюатором 4, радіоімпульсний сигнал через каскад підсилювачів 5 надходить на детектор 6. Продектований сигнал, який відповідає огинаючій радіоімпульсного сигналу, остаточно формується на надшвидкодіючому компараторі 7 і надходить на контролер 15. Задача контролера - розшифрувати відеосигнал. Якщо кодова посилка відповідає кодовому ключу пристрою, контролер 15 далі аналізує команди, які надійшли на приймач, а саме: переведення пристрою у робочий стан; запит про стан пристрою; сигнал спрацювання електронного ключа 17. Схема контролю електронного ключа 16 забезпечує надійне спрацювання електронного ключа і захист ключа від короткого замикання. При необхідності відіслати інформацію про стан пристрою контролер 15 подає сигнал PA/LNA на вмикання передавача (за допомогою керованих стабілізаторів включається живлення). По сигналу PA/LNA збуджується автогенератор 9. Сформований автогенератором неперервний сигнал, через смуговий фільтр 10, надходить на модулятор 11. Промодельований НВЧ сигнал через розв'язуючий атенюатор 12 , підсилювач потужності 13 та комутатор 14 подається на антену. Модулятор 11, підсилювач потужності 13 та комутатор 14 керуються сигналом PA/LNA. Як зворотній зв'язок нагляду за роботою приймача і передавача на вузлі 8 формуються квитанції ввімкнення приймача LNA ON або передавача PA ON. На базі пристрою для дистанційного управління електродетонатором складається система дистанційного безпровідного вибіркового підриву, призначена для ініціювання підриву електродетонаторів, струменевих спалахувачів різних типів. Застосовується для підриву, знешкодження та ініціалізації інженерних боєприпасів, спеціальних піротехнічних засобів, вибухових пристроїв, гідродинамічних засобів розмінування, тощо. До складу системи входять: декілька (можливо десятків) пристроїв дистанційного управління електродетонатором, адаптер радіозв'язку, пристрій з польовим ноутбуком (адаптер виконано на базі пристрою з іншим програмним забезпеченням), польовий ноутбук. Кожен пристрій має свій індивідуальний кодований цифровий код (індивідуальне ім'я), що зберігається при відключеному живленні пристрою. Індивідуальне ім'я пристрою задається при підготовці його до роботи. За допомогою адаптеру та польового ноутбука проводяться необхідні дії з кожним окремим пристроєм, з десятків пристроїв, встановлених у необхідних місцях. Застосування пристрою дозволяє надійно, дистанційно вмикати-вимикати пристрій, проводити опитування про стан пристрою та джерела його живлення на відстані до 1000 метрів, та виконувати операцію вмикання електричного ключа детонатора на відстані до 1000 метрів, в незалежності від погодних умов, вдень і вночі, та без прив'язки до напрямку місцезнаходження детонатора. Пристрій для дистанційного управління електродетонатором готовий до серійного випуску і може бути виготовлений на будь-якому радіозаводі або в радіоцеху. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 Пристрій для дистанційногоуправління електродетонатором, який містить джерело живлення, стабілізатор напруги, підсилювач корисного сигналу, до виходу якого підключений електронний ключ розміщений у загальному корпусі, який відрізняється тим, що містить приймач-передавач з зовнішньою антеною, який приймає сигнал з будь-якої точки кола з радіусом до 1000 м, цифрова схема обробляє прийнятий сигнал і керує електронним ключем, при умові співпадання кодової посилки сигналу з адресою конкретного пристрою, додатково, завдяки адресації кожного пристрою, можливо управління роботою декількох встановлених в місті підриву пристроїв одним оператором. 2 UA 109211 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3