1.本发明涉及消防弹设备技术领域,尤其涉及一种智能延期设定飞行弹道轨迹落点或上空起爆的具有安全控制电能起爆功能的消防弹以及应用该消防弹的系统。
背景技术:2.当前国内外推广的炮射消防弹、火箭消防弹和消防航弹中都安装有机械感度很高的电雷管或接触式引信作为起爆装置引爆消防弹中心的猛炸药(黑索金rdx)。
3.现有的械感度很高的电雷管或接触式引信中的发火元件(电阻丝点火药头或击针),其工作机理都是采用“燃烧转爆轰”机理,使得电雷管或引信中都装填有机械感度极高的起爆药(如:硝酸肼镍、二硝基重氮酚、叠氮化铅)。
4.然而,装填有起爆药装药结构的电雷管或引信是一种高危险产品,使得装有电雷管或引线的消防弹在日常生产、运输、储存、使用过程中极易发生爆炸事故,从而造成巨大的安全隐患。
技术实现要素:5.本发明的主要目的是提供一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹,该消防弹同现有技术相比,灭火迅速、方便,安全性能高,操作简单,可以避免消防弹在日常生产、运输、储存、使用过程中极易发生爆炸事故,可广泛应用于炮射消防弹、火箭消防弹和消防航弹等,并可有效保护消防人员的生命安全。
6.本发明的另一目的是提供一种包括上述消防弹的具有安全控制电能起爆功能的消防弹系统。
7.为了实现上述的主要目的,本发明提供的一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹,其包括弹丸外壳,设置在所述弹丸外壳端部的消防弹体、设置在所述弹丸外壳内的稳定杆、设置在所述弹丸外壳另一端部的迫击炮组件、尾翼组件以及弹电接口组件;所述消防弹体内填充有灭火剂,所述弹丸外壳与稳定杆之间紧密连接,所述稳定杆内腔安装有电能起爆控制装置,所述电能起爆控制装置的信号输出端与所述消防弹体内的炸药组件进行连接;所述尾翼组件包括尾翼发射药管,所述稳定杆底部设有活塞定心部,所述尾翼发射药管内设有发射药点火装置,所述发射药点火装置的一端设于所述活塞定心部轴孔中,并与所述电能起爆控制装置的控制端连接,所述尾翼发射药管的传火孔处设有发射药,在其燃烧下使得所述炮座组件内腔形成膛压产生向外冲力,推动所述活塞定心部带动所述稳定杆、消防弹体移动。
8.进一步的方案中,所述消防弹体端部设有风帽,所述消防弹体内还设有中芯猛炸药管,在所述中芯猛炸药管内填充有二次猛炸药形成所述消防弹体的炸药组件。
9.更进一步的方案中,所述电能起爆控制装置包括一塑封体外壳、数码电路板、电极线、等离子点火具、金属管以及三绞绝缘导线,所述电极线一端焊接在所述等离子点火具中,所述电极线另一端焊接在所述数码电路板中;所述等离子点火具紧贴于所述塑封体外
壳小直径轴的一个端面;所述金属管开口部套接在所述塑封体外壳小直径轴的外侧;所述金属管内部填充有一次猛炸药,所述金属管底部紧贴于所述中芯猛炸药管的二次猛炸药;所述一次猛炸药端口药面紧贴于所述等离子点火具的发火面;所述三绞绝缘导线的一端连接在所述数码电路板上,所述三绞绝缘导线的另一端与所述发射药点火装置连接。
10.更进一步的方案中,所述发射药点火装置包括点火具外壳、火药、点火具线路板、金属膜电点火器、双绞绝缘导线以及塑料密封帽,所述点火具线路板的一端和所述三绞绝缘导线连接后注塑密封在所述活塞定心部轴孔中,所述点火具外壳另一端内注塑成管状结构,该管状结构内填充有火药,所述管状结构管口部设有塑料密封帽;所述点火具线路板另一端焊接有双绞绝缘导线、在所述点火具线路板还设有金属膜电点火器,所述金属膜电点火器连接在所述三绞绝缘导线和所述双绞绝缘导线之间。
11.更进一步的方案中,所述三绞绝缘导线的c导线焊接在金属膜电点火器的一端,所述三绞绝缘导线的b导线焊接在金属膜电点火器的另一端,所述三绞绝缘导线的a、b导线和所述双绞绝缘导线的a、b导线对应焊接。
12.更进一步的方案中,所述金属膜电点火器与通过所述电能起爆控制装置的控制端连接,通过所述电能起爆控制装置通电发火激发所述金属膜电点火器在所述管状结构内放电促使所述火药爆燃,爆燃的燃气流通过所述尾翼发射药管中的传火孔,点燃所述发射药在所述炮座组件内快速燃烧形成膛压推动活塞定心部带动尾翼发射药管、稳定杆和消防弹移动。
13.更进一步的方案中,所述弹电接口组件包括弹电接口外壳、弹电接口外壳内部包括弹底线路板、b电极导电环以及a电极导电针座,所述b 电极导电环、a电极导电针座与所述双绞绝缘导线的b、a导线对应焊接。
14.更进一步的方案中,所述迫击炮组件包括迫击炮身管,所述迫击炮身管端部安装有炮座铰链,所述迫击炮身管内设有炮座电接口、炮座绝缘套,所述炮座绝缘套内设有a电极针杆,所述炮座电接口本体相对所述b电极导电环有环状凸起电极,该环状凸起电极与所述b电极导电环的凹电极相接触,所述a电极针杆的凸起电极和所述a电极导电针座的凹电极相接触。
15.更进一步的方案中,所述迫击炮身管外侧设有网络接口插座,所述网络接口插座与所述炮座电接口螺纹连接,所述网络接口插座中套有插座绝缘套,所述插座绝缘套内设有插座导电杆;所述插座导电杆与a电极针杆电接触。
16.更进一步的方案中,所述数码电路板包括第一级稳压电路,微处理器电路,电能起爆驱动电路,发射点火电路,所述发射点火电路接入金属膜电点火器的点火信号,所述发射点火电路与所述第一级稳压电路电连接,所述第一级稳压电路与所述微处理器电路电连接,所述微处理器电路与所述电能起爆驱动电路电连接。
17.更进一步的方案中,所述第一级稳压电路包括场效应管nm1、三极管 t1、稳压二极管w1,所述场效应管nm1的漏极连接至接线端子a,所述场效应管nm1的栅极与所述三极管t1的集电极连接,所述场效应管 nm1的源极与所述稳压二极管w1的负极连接,所述稳压二极管w1的正极与所述三极管t11的栅极连接,在所述稳压二极管w1的正极与所述三极管t11的栅极连接处还连接有电容c1、电阻r2,所述场效应管nm1 的栅极、漏极之间还连接有电阻r1。
18.更进一步的方案中,所述微处理器电路包括微处理器ic1、三极管 ti1
‑
ti2、稳压二极管wi1、二极管di,所述三极管ti1的集电极与所述场效应管nm1的源极连接,所述三极管ti1的发射极与所述二极管di的正极连接,所述二极管di的负极与所述微处理器ic1的vcc端连接,所述三极管ti1的基极与所述稳压二极管wi1的负极连接,所述三极管ti2的发射极连接在所述三极管ti1的发射极与所述二极管di的正极之间,所述三极管ti2的集电极与所述二极管di的负极连接,所述三极管ti2的基极与所述微处理器ic1的txd端连接。
19.更进一步的方案中,所述电能起爆驱动电路包括高压场效应管nm2、三极管td1
‑
td2以及等离子点火具dhj,所述微处理器ic1的p3.3端与所述三极管td1的基极连接,所述三极管td1的集电极与所述三极管td2 的基极连接,所述三极管td2的集电极与所述高压场效应管nm2的栅极连接,所述高压场效应管nm2的漏极与所述等离子点火具dhj连接。
20.更进一步的方案中,所述发射点火电路包括场效应管pm、三极管tf、二极管df、电容cf,所述场效应管pm的栅极与所述三极管tf的集电极连接,所述场效应管pm的源极连接至接线端子c,所述三极管tf的发射极连接至接线端子b,所述三极管tf的基极连接有电阻rf3,所述场效应管pm的栅极、漏极分别连接有电阻rf2、电阻rf1,所述二极管 df的负极连接至所述场效应管pm的漏极、电容cf,所述二极管df的正极连接有电阻rf4。
21.为了实现上述的另一目的,本发明提供的一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹系统,包括网络控制发射操作器以及上述的一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹,所述网络控制发射操作器通过两线制总线和接线器连接每个所述消防弹的网络接口插座。
22.由此可见,本发明通过智能电路控制高压电容器储存的电能在等离子点火具中放电,产生高压、高温、高速等离子冲击波起爆消防弹中心的猛炸药,使得消防弹中不需要安装机械感度很高的电雷管或引信起爆装置,进而形成本质安全型数码控制电能起爆的消防弹,从而实施远距离灭火,能确保救援人员的安全,保证消防弹使用安全可靠,灭火效果好,操作简单方便,实用性好,并广泛适用于消防器材配套使用。
23.此外,由电能起爆控制装置输出信号至发射药点火装置,可控制或切断点火电源,具有便捷灵活,实时控制,从而达到了安全管理的效果。
附图说明
24.图1是本发明一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹实施例的结构示意图。
25.图2是本发明一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹实施例中电能起爆控制装置的结构放大示意图。
26.图3是本发明一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹实施例中发射药点火装置的结构放大示意图。
27.图4是本发明一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹实施例中炮座电接口的结构放大示意图。
28.图5是本发明一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹实施例中电能起爆控制装置的电路原理图。
29.图6是本发明一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹系统实施例的原理图。
30.以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
31.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是,所描述的实施例子仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
32.一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹实施例:
33.参见图1至图5,本发明的一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹包括弹丸外壳,设置在弹丸外壳端部的消防弹体10、设置在弹丸外壳内的稳定杆30、设置在弹丸外壳另一端部的迫击炮组件、尾翼组件以及弹电接口组件。
34.在本实施例中,消防弹体10内填充有灭火剂13,弹丸外壳与稳定杆 30之间紧密连接,稳定杆30内腔安装有电能起爆控制装置20,电能起爆控制装置20的信号输出端与消防弹体10内的炸药组件进行连接。
35.在本实施例中,尾翼组件包括尾翼90和尾翼发射药管60,稳定杆30 底部设有活塞定心部40,尾翼发射药管60内设有发射药点火装置,发射药点火装置的一端设于活塞定心部40轴孔中,并与电能起爆控制装置20 的控制端连接,尾翼发射药管60的传火孔处设有发射药70,在其燃烧下使得炮座组件内腔形成膛压产生向外冲力,推动活塞定心部40带动稳定杆30、消防弹体10移动。
36.其中,在消防弹体10端部设有风帽11,在消防弹体10内还设有中芯猛炸药管12,在中芯猛炸药管12内填充有二次猛炸药14形成消防弹体 10的炸药组件。
37.在本实施例中,电能起爆控制装置20包括一塑封体外壳、数码电路板21、电极线22、等离子点火具23、金属管24以及三绞绝缘导线27,电极线22一端焊接在等离子点火具23中,电极线22另一端焊接在数码电路板21中;等离子点火具23紧贴于塑封体外壳小直径轴的一个端面,金属管24开口部套接在塑封体外壳小直径轴的外侧;金属管24内部填充有一次猛炸药25,金属管24底部紧贴于中芯猛炸药管12的二次猛炸药14,一次猛炸药25端口药面紧贴于等离子点火具23的发火面,三绞绝缘导线27的一端连接在数码电路板21上,三绞绝缘导线27的另一端与发射药点火装置连接。
38.在本实施例中,发射药点火装置包括点火具外壳50、火药51、点火具线路板52以及金属膜电点火器53,点火具线路板52的一端和三绞绝缘导线27连接后注塑密封在活塞定心部40轴孔中,点火具外壳50另一端内注塑成管状结构,该管状结构内填充有火药51,管状结构管口部设有塑料密封帽55;点火具线路板52另一端焊接有双绞绝缘导线54、在点火具线路板52还设有金属膜电点火器53,金属膜电点火器53连接在三绞绝缘导线27和双绞绝缘导线54之间。
39.其中,三绞绝缘导线27的c导线焊接在金属膜电点火器53的一端,三绞绝缘导线27的b导线焊接在金属膜电点火器53的另一端,三绞绝缘导线27的a、b导线和双绞绝缘导线54的a、b导线对应焊接。
40.在本实施例中,金属膜电点火器53与通过电能起爆控制装置20的控制端连接,通过电能起爆控制装置20通电发火激发金属膜电点火器53在管状结构内放电促使火药51爆燃,爆燃的燃气流通过尾翼发射药管60中的传火孔,点燃发射药70在炮座组件内快速燃烧形成膛压推动活塞定心部40带动尾翼发射药管60、稳定杆30和消防弹移动。
41.在本实施例中,弹电接口组件包括弹电接口外壳80、弹电接口外壳 80内部包括弹底线路板81、b电极导电环82以及a电极导电针座83,b 电极导电环82、a电极导电针座83与双绞绝缘导线54的b、a导线对应焊接。
42.在本实施例中,迫击炮组件包括迫击炮身管120,迫击炮身管120端部安装有炮座铰链130,迫击炮身管120内设有炮座电接口110、炮座绝缘套111,炮座绝缘套111内设有a电极针杆112,炮座电接口110本体相对b电极导电环82有环状凸起电极,该环状凸起电极与b电极导电环 82的凹电极相接触,a电极针杆112的凸起电极和a电极导电针座83的凹电极相接触。
43.其中,迫击炮身管120外侧设有网络接口插座100,网络接口插座100 与炮座电接口110螺纹连接,网络接口插座100中套有插座绝缘套101,插座绝缘套101内设有插座导电杆102;插座导电杆102与a电极针杆112 电接触。
44.在本实施例中,数码电路板21包括第一级稳压电路211,微处理器电路212,电能起爆驱动电路213,发射点火电路214,发射点火电路214 接入金属膜电点火器53的点火信号,发射点火电路214与第一级稳压电路211电连接,第一级稳压电路211与微处理器电路212电连接,微处理器电路212与电能起爆驱动电路213电连接。
45.进一步的,第一级稳压电路211包括场效应管nm1、三极管t1、稳压二极管w1,场效应管nm1的漏极连接至接线端子a,场效应管nm1 的栅极与三极管t1的集电极连接,场效应管nm1的源极与稳压二极管 w1的负极连接,稳压二极管w1的正极与三极管t11的栅极连接,在稳压二极管w1的正极与三极管t11的栅极连接处还连接有电容c1、电阻 r2,场效应管nm1的栅极、漏极之间还连接有电阻r1。
46.进一步的,微处理器电路212包括:微处理器ic1、三极管ti1
‑
ti2、稳压二极管wi1、二极管di,三极管ti1的集电极与场效应管nm1的源极连接,三极管ti1的发射极与二极管di的正极连接,二极管di的负极与微处理器ic1的vcc端连接,三极管ti1的基极与稳压二极管wi1的负极连接,三极管ti2的发射极连接在三极管ti1的发射极与二极管di 的正极之间,三极管ti2的集电极与二极管di的负极连接,三极管ti2 的基极与微处理器ic1的txd端连接。
47.进一步的,电能起爆驱动电路213包括:高压场效应管nm2、三极管 td1
‑
td2以及等离子点火具23,微处理器ic1的p3.3端与三极管td1的基极连接,三极管td1的集电极与三极管td2的基极连接,三极管td2 的集电极与高压场效应管nm2的栅极连接,高压场效应管nm2的漏极与等离子点火具23连接。
48.进一步的,发射点火电路214包括:场效应管pm、三极管tf、二极管df、电容cf,场效应管pm的栅极与三极管tf的集电极连接,场效应管pm的源极连接至接线端子c,三极管tf的发射极连接至接线端子 b,三极管tf的基极连接有电阻rf3,场效应管pm的栅极、漏极分别连接有电阻rf2、电阻rf1,二极管df的负极连接至场效应管pm的漏极、电容cf,二极管df的正极连接有电阻rf4。
49.本发明的具有安全控制电能起爆功能的消防弹具体由消防弹丸外壳、风帽11、中芯猛炸药管12,灭火剂13、二次猛炸药14、电能起爆控制装置20、稳定杆30、活塞定心部40、发射药点火装置、尾翼发射药管60、发射药70、弹电接口、尾翼90、网络接口插座100、炮座电接口110、迫击炮身管120、炮座铰链130等组成。
50.作为优选,消防弹丸外壳、风帽11、中芯猛炸药管12均采用abs工程塑料注塑而成;灭火剂13采用干粉灭火剂或液体灭火剂;一次、二次猛炸药采用黑索金、tnt猛炸药或乳化炸药;稳定杆30、活塞定心部40、尾翼发射药管60、尾翼90、炮座电接口110,迫击炮身管120和炮座铰链 130均采用钢质材料。
51.如图2所示,进一步优化说明,本实施例的电能起爆控制装置20包括:一塑封体外壳、数码电路板21、电极线22、等离子点火具23、金属管24、一次猛炸药25、连接体26、三绞绝缘导线27。其中,电能起爆控制装置20为一体化的塑封体,塑封体中塑封有数码电路板21、电极线22、等离子点火具23;电极线22是两根铜导线,两根铜导线的一端焊接在等离子点火具23中,另一端焊接在数码电路板21中;等离子点火具23紧贴该塑封体外壳伸出小直径轴的端面;金属管24内部装填有一次猛炸药 25,一次猛炸药25端口药面紧贴等离子点火具23的发火面;金属管24 开口部套在塑封体伸出小直径轴的外侧,并进行压合密封连接;金属管24 和内部装填的一次猛炸药25一起插入中芯猛炸药管12中,金属管24的底部紧贴二次猛炸药14;三绞绝缘导线27是a、b、c三根相互绝缘铜导线。
52.其中,在稳定杆30内腔安装有电能起爆控制装置20,稳定杆30和消防弹外壳通过塑封紧密连接,连接体26为abs塑料连接体,其通过螺纹连接电能起爆控制装置20。
53.如图3所示,本实施例的发射药点火装置包括:点火具外壳50、火药 51、点火具线路板52、金属膜电点火器53、双绞绝缘导线54、塑料密封帽55。其中,点火具外壳50一端内与点火具线路板52的一端和三绞绝缘导线27注塑密封在活塞定心部40轴孔中,点火具外壳50另一端内注塑成管状,管内装填有火药51,管口部有塑料密封帽55;点火具线路板52 上分别焊接有三绞绝缘导线27、双绞绝缘导线54、金属膜电点火器53。
54.其中,三绞绝缘导线27分为a、b、c导线,其c导线焊接在金属膜电点火器53的一端,其b导线焊接在金属膜电点火器53的另一端;三绞绝缘导线27的a、b导线对应和双绞绝缘导线54的a、b导线焊接。
55.因此,通过电能起爆控制装置20的程序控制、通电发火激发金属膜电点火器53在管内放电使火药51爆燃,爆燃的燃气流通过尾翼发射药管 60中传火孔,点燃发射药70在迫击炮膛内快速燃烧形成膛压推动活塞定心部40带动尾翼发射药管60、稳定杆30和消防弹一起运动,以一定的炮口初速进行发射。
56.如图4所示,本实施例的弹电接口组件和迫击炮组件具体包括:弹电接口外壳80、弹底线路板81、b电极导电环82、a级导电针座,网络接口插座100、插座绝缘套101、插座导电杆102,炮座电接口110、炮座绝缘套111、a电极针杆112、迫击炮身管120以及炮座铰链130等。
57.其中,弹电接口采用高强度塑料注塑而成,注塑内部包括弹底线路板 81、b电极导电环82、a电极导电针座83,b电极导电环82、a电极导电针座83和双绞绝缘导线54的b、a导线对应焊接;网络接口插座100 是通过两线制总线连接网络控制发射操作器的接口插座,网络接口插座100通过金属螺纹连接炮座电接口110,网络接口插座100中套有插座绝缘套101,插座绝缘套101中心设有插座导电杆102;炮座电接口110的本体为电极b,本体的炮座绝缘套111中有a电极针杆112,a电极针杆 112和插座导电杆102电接触;炮座电接口110本体相对b电极导电环82 有环状凸起电极,该环状凸起电极和b电极导电环82的凹电极相接触,中心a电极针杆112的凸起电极和a电极导电针座83的凹电极相接触。
58.如图5所示,本实施例的电能起爆控制装置20,包括第一级稳压电路 211、微处理器电路212、电能起爆驱动电路213、发射点火电路214。
59.其中,第一级稳压电路211包括:场效应管nm1、三极管t1、稳压二极管w1、电阻r1
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r2、电容c1;微处理器电路212包括:微处理器ic1、三极管ti1
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ti2,稳压二极管wi1、二极管di、电阻ri1
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ri5以及电容cc;电能起爆驱动电路213包括:高压场效应管nm2、三极管td1
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td2、二极管dw、限流电阻rw、电阻rd1
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rd5、等离子点火具23(dhj)以及高压电容器cg;发射点火电路214包括:场效应管pm、三极管tf、二极管df、电阻rf1
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rf4、以及电容cf。
60.其中,数码电路板21还包括接线端子a、接线端子b、接线端子c,接线端子c,接线端子b之间接有金属膜电点火器53(fh),接线端子a 和接线端子b之间接有网络控制发射操作器提供的两线制供电电压vab,网络控制发射操作器提供的两线制及供电电压vab,是一种提供直流电压 vab≤150v和通信调制电压vab≤36v共享的两线制总线。
61.在实际应用中,当消防弹装填在迫击炮身管120内,消防弹底部的弹电接口和炮座电接口110相接触,再由网络控制发射操作器通过两线制总线a、b电极接入网络接口插座100,此时的网络接口插座100和炮座电接口110的金属本体为b电极,网络接口插座100中心的插座导电杆102 和炮座电接口110中的a电极针杆112电接触为a电极,a电极和b电极通过弹电接口内部的弹底线路板81转接到双绞绝缘导线54,双绞绝缘导线54另一端相对应连接点火具线路板52的a、b焊盘端,点火具线路板52的a、c、b焊盘端连接三绞绝缘导线27,c、b焊盘端之间焊接有金属膜电点火器53(fh),三绞绝缘导线27另一端连接数码电路板21 中的a、b、c焊盘端,数码电路板21中的d、e端连接等离子点火具 23。
62.当网络控制发射操作器通过两线制总线a、b电极提供直流电压 vab≤150v接入网络接口插座100时,电能起爆控制装置20电路中接线端子a和接线端子b之间有直流电压vab≤150v,此时直流电压 vab≤150v,经二极管dw、限流电阻rw给高压电容器cg充电。
63.当网络控制发射操作器通过两线制总线a、b电极提供直流电压 vab≤36v接入网络接口插座100时,经第一级稳压电路211输出15v电压,输出的15v电压一路给微处理器电路212供电,由微处理器电路212 中三极管ti1、稳压二极管wi1、二极管di、电阻ri1、电容cc组成的 3.6v稳压电源给微处理器ic1供电;输出的15v电压另一路给发射点火电路214供电,15v电压经电阻rf4、二极管df给电容器cf充电,此时由场效应管pm、三极管tf、电阻rf1
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rf3组成的开关电路处在截止状态,接线端子c和接线端子b之间连接的金属膜电点火器53(fh)不发火处在等待状态。
64.当网络控制发射操作器通过两线制总线a、b电极和电能起爆控制装置20电路通信时,网络控制发射操作器通过两线制总线a、b电极上发出调制电压信号vf输入电能起爆控制装置20电路的接线端子a和b,调制电压信号vf经电阻ri3
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ri4分压,输入微处理器ic1的通信串口rxd 脚。
65.当电能起爆控制装置20电路和网络控制发射操作器通信时,由微处理器ic1的通信串口txd脚发出逻辑电平经电阻ri5、三极管ti2、电阻 ri2组成电流调制信号if,电流调制信号if经电能起爆控制装置20电路的接线端子a和b及两线制总线回传给网络控制发射操作器接收。
66.其中,网络控制发射操作器和电能起爆控制装置20电路之间通过两线制总线的通信是半双工通信,并由网络控制发射操作器通过程序设定、管理、控制电能起爆控制装置20
电路的工作状态,以及设定消防弹飞行弹道落点时间的设定、发射指令的下达等功能。
67.微处理器ic1的p3.2口连接三极管tf的基极,网络控制发射操作器没有下达发射指令时,微处理器ic1的p3.2口为低电平,三极管tf、场效应管pm截止不导通;当网络控制发射操作器下达发射指令,此时微处理器ic1的p3.2口为高电平,三极管tf、场效应管pm导通,电容cf 存储的电能通过接线端子c和b连接的金属膜电点火器53(fh)中放电点燃火药51爆燃,爆燃的燃气流再点燃发射药70。
68.微处理器ic1的p3.3口连接电能起爆驱动电路213中三极管td1的基极,由三极管td1
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td2、高压场效应管nm2、电阻rd1
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rd5、高压电容cg组成等离子点火具23(dhj)的驱动电路,微处理器ic1的p3.3口为低电平时驱动电路截止,微处理器ic1的p3.3口为高电平是受微处理器 ic1内部程序设定的延期时间控制,延期时间是由网络控制发射操作器在发射消防弹前通过两线制总线设定在微处理器ic1内部程序中,起始时间是点燃发射药70发射消防弹开始计算延期时间,延期时间结束是满足程序设定要求的消防弹飞行弹道落点进行起爆消防弹的时间,此时微处理器 ic1的p3.3口由低电平跳变为高电平,驱动由三极管td1
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td2、高压场效应管nm2、电阻rd1
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rd5组成的驱动电路,使高压场效应管nm2导通,高压电容cg存储的电能在场效应管nm2、等离子点火具23(dhj)回路中放电,进而等离子点火具23(dhj)中心产生高压、高温、高速等离子冲击波起爆一次猛炸药25,再由一次猛炸药25引爆二次猛炸药14。
69.另外,本实施例的等离子点火具23(dhj)是采用薄绝缘板上进行真空溅射金属镀膜工艺或采用印刷线路板工艺,制成金属箔膜中刻蚀微米数量级金属桥箔线和连接金属桥箔的金属化孔d和金属化孔e,或金属化d 和金属化e电极线22焊接端;的金属桥箔两端的电阻值≤0.1mω。
70.由此可见,本发明通过智能电路控制高压电容器储存的电能在等离子点火具23中放电,产生高压、高温、高速等离子冲击波起爆消防弹中心的猛炸药,使得消防弹中不需要安装机械感度很高的电雷管或引信起爆装置,进而形成本质安全型数码控制电能起爆的消防弹,从而实施远距离灭火,能确保救援人员的安全,保证消防弹使用安全可靠,灭火效果好,操作简单方便,实用性好,并广泛适用于消防器材配套使用。
71.此外,由电能起爆控制装置20输出信号至发射药点火装置,可控制或切断点火电源,具有便捷灵活,实时控制,从而达到了安全管理的效果。
72.一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹系统实施例:
73.如图6所示,本发明提供一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹系统,包括网络控制发射操作器200以及上述的多个一种具有安全控制电能起爆功能的消防弹(如p1、p2...pn),网络控制发射操作器200通过两线制总线210和接线器220连接每个消防弹的网络接口插座100。
74.当网络控制发射操作器200通过两线制总线210的a、b电极和电能起爆控制装置20电路通信时,网络控制发射操作器200通过两线制总线 210的a、b电极上发出调制电压信号vf输入电能起爆控制装置20电路的接线端子a和b,调制电压信号vf经微处理器电路212的电阻ri3
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ri4 分压,并输入微处理器ic1的通信串口rxd脚。
75.当电能起爆控制装置20电路和网络控制发射操作器200通信时,由微处理器ic1的通信串口txd脚发出逻辑电平经电阻ri5、三极管ti2、电阻ri2组成电流调制信号if,电流调
制信号if经电能起爆控制装置20 电路的接线端子a和b及两线制总线210回传给网络控制发射操作器200 接收。
76.其中,网络控制发射操作器200和电能起爆控制装置20电路之间通过两线制总线210的通信是半双工通信,并由网络控制发射操作器200通过程序设定、管理、控制电能起爆控制装置20电路的工作状态,以及设定消防弹飞行弹道落点时间的设定、发射指令的下达等功能。
77.需要说明的是,上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。