CN113280699B - 一种通用型赋码系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种适用于数码电子雷管产线的通用性赋码系统，包括赋码仪，赋码工装和设置在自动化产线前端的控制终端机。所述通用型赋码仪包括：工控主板，设置在所述通用型赋码仪内；切换板卡，与所述工控主板连接；一个或多个赋码板卡，所述赋码板卡通过可插拔的插槽与所述切换板卡连接，所述赋码板卡用于适配待赋码的雷管芯片，能够对其所适配的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作；其中，所述切换板卡能够在工控主板的控制下，将赋码板卡中的一个设定为工作赋码板卡或当已存在工作赋码板卡的前提下，切换设定其他赋码板卡作为新的工作赋码板卡；所述工作赋码板卡能够在工控主板的控制下，对雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作。

Description

一种通用型赋码系统

技术领域：

本申请属于民用火工品，民用爆破装置技术领域，具体来说是一种适用于数码电子雷管产线的通用性赋码系统，包括赋码仪，赋码工装和设置在自动化产线前端的控制终端机。

背景技术：

数码电子雷管，即采用电子控制模块对起爆过程进行控制的雷管，其本质在于用一个含有微型电子芯片的控制模块驱动点火头。其中电子控制模块是指置于数码电子雷管内部，具备雷管起爆延期时间控制、起爆能量控制功能，能对自身功能、性能以及雷管点火元件的电性能进行测试，并能和起爆控制器及其他外部控制设备进行通信的专用电路模块。因政策监管需要，雷管电子模块需内置雷管身份信息码和起爆密码，在产线上，需要应用赋码系统，对雷管芯片输入UID、起爆密码和在管壳上打出管壳码，并将以上“三码”绑定后存储并上传管理平台。

现有技术中的赋码系统，尤其是其中的赋码仪，存在的问题主要有：目前雷管芯片厂商有多家，而雷管厂家因对接雷管芯片厂商不同，需分别采购多条赋码系统，导致成本提升；在赋码过程中需频繁拔插切换端口、移动、操作不同赋码仪，增大了工作量，也影响产线设备的寿命，不利于产线向自动化转型；当赋码作业遇到不可控问题时，需要赋码仪生产厂家专业人员解决，赋码仪、赋码流程不统一导致生产效率参差不齐，维护工作的难度也大大提高，同时，当出现常见的赋码重码、补码困难等问题时，也难以解决。

发明内容：

发明目的：

本申请的目的在于，针对现有技术中存在的不足之处，提供一种具备通用性的，适配于不同厂家，不同制式雷管芯片的赋码系统。

技术方案：

本申请的技术方案主要涉及一种通用型赋码系统，该系统包括一种通用型赋码仪，所述通用型赋码仪包括如下技术特征：

工控主板，设置在所述通用型赋码仪内；

切换板卡，与所述工控主板连接；

一个或多个赋码板卡，所述赋码板卡通过可插拔的接口与所述切换板卡连接，所述赋码板卡用于适配待赋码的雷管芯片，能够对其所适配的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作；

其中，所述切换板卡能够在工控主板的控制下，将赋码板卡中的一个设定为工作赋码板卡

或

当已存在工作赋码板卡的前提下，切换设定其他赋码板卡作为新的工作赋码板卡；所述工作赋码板卡能够在工控主板的控制下，对雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作。

上述的通用型赋码系统，优选地：

该系统内还包括赋码工装，所述赋码工装用于连接雷管模组，并能够对所述雷管模组内的雷管芯片进行数据读取和数据写入操作；

所述赋码工装与所述通用型赋码仪中的切换板卡连接；

其中，所述工作赋码板卡通过切换板卡与所述赋码工装连接，并能够对所述赋码工装内的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作。

所述赋码工装和通用型赋码仪还包括如下优选技术特征：

赋码工装通过数据线路与所述切换板卡连接；

所述赋码板卡通过数据线路和内部串口与所述切换板卡连接；

其中，当所述切换板卡将任一赋码板卡设定为工作赋码板卡时：所述工作赋码板卡通过数据线路与所述赋码工装连接，所述工作赋码板卡通过内部串口与所述工控主板连接。

上述的通用型赋码系统，优选地，还包括：

外部PC机，与所述通用型赋码仪连接；

所述通用型赋码仪还包括外部串口，所述外部PC机通过外部串口连接至工作赋码板卡；

其中，所述外部PC机能够控制所述工作赋码板卡，对赋码工装内的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作。

上述的通用型赋码系统，优选地，在所述通用型赋码仪中还包括：

内部串口卡，所述内部串口卡与所述工控主板和所述切换板卡连接。

上述技术方案及其任一优选方案中，进一步地，还包括如下技术特征：

所述工控主板设置有处理单元和存储模块；

所述存储单元中装载有用于控制切换板卡和赋码板卡的控制软件；

所述处理单元用于运行所述控制软件，所述处理单元能够控制所述切换板卡和工作赋码板卡。

所述通用型赋码仪还包括：

显示装置，用于显示所述控制软件的操作界面；

输入装置，用于对所述控制软件进行操作。

进一步地，所述控制软件能够通过工控主板，控制所述通用型赋码仪在如下状态之间切换：

通过工控主板控制工作赋码板卡对赋码工装内的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作；

或

通过外部PC机控制工作赋码板卡对赋码工装内的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作。

上述技术方案所述的通用型赋码系统，优选地，所述通用型赋码仪还包括PXI卡槽和PXI控制器；所述赋码板卡通过PXI卡槽安装在所述通用型赋码仪上，并通过PXI卡槽与所述切换板卡连接。

上述技术方案所述的通用型赋码系统，优选地，所述通用型赋码仪包括：

机箱；

底板，设置机箱内部，用于固定和连接机箱内各元器件；

其中，所述底板上插装有：工控主板、串口卡、切换板卡和电源卡，并可插装一个或多个赋码板卡；所述电源卡上设置有电源模块，用于为所述通用型赋码仪的其他元器件供电。

进一步地，所述切换板卡为包含多路单刀双掷继电器PXI切换板。

上述技术方案产生的优点及效果有：

本产品作为一种通用型设备，实现了一机多用，避免采购多个赋码系统造成的资源浪费；内置工控机及显示、输入设备，可直接运行上位机软件，既是赋码仪也是上位机，同时也可使用外部串口兼容自动化产线前端的赋码上位机PC。作为通用型设备，其软件前端也实现了通用，统一了赋码操作流程，节省了学习培训成本。通过PXI接口在设备上可预先插装多张赋码板卡，通过软件即可满足切换板卡需求，免去频繁更换板卡的操作。设备稳定可靠，可连续投入生产，无需更换电脑，减少关机全天候连续进行赋码工作，利于问题的解决和日常维护。进一步地，使雷管赋码规范统一，可实现赋码后直接上传监管平台，雷管产线技术人员与芯片厂商业务对接流程时只需按照通用型赋码仪标准规范合作，节省双方沟通成本。

附图说明：

图1为本申请中涉及到模块框图；

图2示出了赋码板卡，切换板卡、工装及外部PC的连接方式；

图中：

1工控主板；2内部串口板卡；3赋码工装；4切换板卡；5赋码板卡；6内部串口；7，8数据线路；9外部串口；10外部PC机。

具体实施方式：

本申请的设计理念是，根据现有技术，电子雷管赋码设备最小系统由赋码板卡部分和模组产线工装所组成，因此，可以将板卡引申为运营商的卡；趋于不同的是卡槽及卡的尺寸；每家芯片厂家，可以制造自己的赋码控制卡，卡槽可以选用可靠性和通用型性高的接口。使用通用型的赋码仪，可内置多张板卡，连接有同一工装，更换待赋码的雷管时，可以通过软件切换板卡，不需对工装进行插拔，也不需要关闭赋码终端机，实现上文所述的技术效果。

通过以下实施例对本申请进行说明。

实施例1

本实施例包括一种通用型赋码系统，其特征在于，包括通用型赋码仪，所述通用型赋码仪包括：

工控主板1，设置在所述通用型赋码仪内；配置有英特尔I3处理器，4G内存，500G硬盘，WIN10系统；支持2路RJ45网口，4路USB2.0接口，2路USB3.0接口，1路RS232接口，1路HDMI接口；

切换板卡4，与所述工控主板1连接；内有继电器切换开关，用于将不同的赋码板卡5与工装、工控主板1连接。

一个或多个赋码板卡5，所述赋码板卡5通过可插拔的插槽与所述切换板卡4连接，所述赋码板卡5用于适配待赋码的雷管芯片，能够对其所适配的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作；

其中，所述切换板卡4能够在工控主板1的控制下，将赋码板卡5中的一个设定为工作赋码板卡

或

当已存在工作赋码板卡的前提下，切换设定其他赋码板卡5作为新的工作赋码板卡；所述工作赋码板卡能够在工控主板1的控制下，对雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作。

上述赋码板卡5，可视为现有各厂家赋码仪的保留最基本功能的缩小，对应不同厂商的雷管芯片，插装不同的赋码板卡5。所述赋码板卡5上的元器件，工作原理等，均类似现有的赋码仪，均为现有技术，在此不再赘述。

实施例2

在实施例1的基础上，系统内增加了：

赋码工装3，所述赋码工装3用于连接雷管模组，并能够对所述雷管模组内的雷管芯片进行数据读取和数据写入操作；赋码工装3属于现有技术，其结构、尺寸特征均为了适配所需赋码的雷管，在此不再赘述。

所述赋码工装3与所述通用型赋码仪中的切换板卡4连接；

其中，所述工作赋码板卡通过切换板卡4与所述赋码工装3连接，并能够对所述赋码工装3内的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作。

实施例3

在实施例2的基础上，所述赋码工装3通过数据线路7，8与所述切换板卡4连接；其中，数据线路包括BUS总线7用于传输工装收集的检测数据，DIO数字输入输出电路8用于对工装进行控制。

所述赋码板卡5通过数据线路和内部串口与所述切换板卡4连接；所述内部串口用于工控主板1对赋码板卡5进行控制，另一方面，工控主板1通过内部串口控制切换板卡4对赋码板卡5进行选择。

其中，当所述切换板卡4将任一赋码板卡5设定为工作赋码板卡时：所述工作赋码板卡通过数据线路与所述赋码工装3连接，所述工作赋码板卡通过内部串口与所述工控主板1连接。

实施例4

本实施例在实施例3的基础上，增加了：

外部PC机10，与所述通用型赋码仪连接；用于设置在自动化产线前端，可直接控制赋码板卡5进行赋码操作。

所述通用型赋码仪还包括外部串口9，所述外部PC机10通过外部串口9连接至工作赋码板卡；

其中，所述外部PC机10能够控制所述工作赋码板卡，对赋码工装3内的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作。

实施例5

本实施例在实施例3的基础上，增加了如下技术特征：所述通用型赋码仪还包括：

内部串口卡，所述内部串口卡与所述工控主板1和所述切换板卡4连接。

实施例6

在前文任意实施例的基础上，所述工控主板1设置有处理单元和存储模块；

所述存储单元中装载有用于控制切换板卡4和赋码板卡5的控制软件；

所述处理单元用于运行所述控制软件，所述处理单元能够控制所述切换板卡4和工作赋码板卡。

所述通用型赋码仪还包括：

显示装置，用于显示所述控制软件的操作界面；

输入装置，用于对所述控制软件进行操作。

可直接运行上位机软件，既是赋码仪也是上位机。

实施例7

在实施例6的基础上，特征在于，所述控制软件能够通过工控主板1，控制所述通用型赋码仪在如下状态之间切换：

通过工控主板1控制工作赋码板卡对赋码工装3内的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作；

或

通过外部PC机10控制工作赋码板卡对赋码工装3内的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作。

这实现了，同时也可使用外部串口9兼容自动化产线前端的赋码上位机PC。

实施例8

所述通用型赋码仪还包括PXI卡槽和PXI控制器；所述赋码板卡5通过PXI卡槽安装在所述通用型赋码仪上，并通过PXI卡槽与所述切换板卡4连接。包含62路单刀双掷继电器PXI切换板。

实施例9

所述通用型赋码仪包括如下结构特征：

机箱；

底板，设置机箱内部，用于固定和连接机箱内各元器件；

其中，所述底板上插装有：工控主板1、串口卡、切换板卡4和电源卡，并可插装一个或多个赋码板卡5；所述电源卡上设置有电源模块，用于为所述通用型赋码仪的其他元器件供电。

实施例10

在实施例9的基础上，所述切换板卡4为包含多路单刀双掷继电器PXI切换板。包含62路单刀双掷继电器PXI切换板。

实施例11

在上述其他各实施例的基础上，本实施例具备如下技术指标和结构特征：

硬件特性：

标准PXI控制器，英特尔I3处理器，4G内存，500G硬盘，内置WIN10系统；

支持2路RJ45网口，4路USB2.0接口，2路USB3.0接口，1路RS232接口，1路HDMI接口；

包含62路单刀双掷继电器PXI切换板；

包含4路串口串口PCI扩展卡；

支持2路9V隔离电源接口板卡；

支持2路赋码板卡5PXI卡槽。

连接工作接口：DB37；

支持软件切换外部串口9控制赋码板卡5；

支持软件切换赋码板卡5；

机箱参数：

硬件平台：定制化工控机箱；

PC与赋码板卡5接口：标准com口；

供电系统：外接220V；

可靠性要求：符合管厂产线防爆要求，连续运行时间7*24小时；板卡供电参数：

电压9V；

额定电流0.5A；

纹波与噪声100mVp-p；

电压精度±5.0％；

线性调整率±1.0％；

负载调整率±5.0％；

带有短路/过负载/过电压；

工作温度-30～+60℃；

能过认证：ANSI/AAM I ES60601-1和IEC/EN60601-1；

隔离电压2kV；

接口类型：航空插头；

赋码板卡5参数：

与夹具接口：DB37接口(连接产线工装)；

板卡功能：检测、赋码、查询验证；

能够支持的单次最大赋码量：10；

赋码时间、效率:15秒以内；

与PC通讯通讯串口：1路；

调试打印串口：1路；

数字量输入：2路；

数字量输出：2路干接点；

板卡结构，标准PXI板卡；

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种通用型赋码系统，其特征在于，包括通用型赋码仪，所述通用型赋码仪包括：

工控主板，设置在所述通用型赋码仪内；

切换板卡，与所述工控主板连接；

一个或多个赋码板卡，所述赋码板卡通过可插拔的接口与所述切换板卡连接，所述赋码板卡用于适配待赋码的雷管芯片，能够对其所适配的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作；

其中，所述切换板卡能够在工控主板的控制下，将赋码板卡中的一个设定为工作赋码板卡

或

当已存在工作赋码板卡的前提下，切换设定其他赋码板卡作为新的工作赋码板卡；所述工作赋码板卡能够在工控主板的控制下，对雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作；

所述工控主板设置有处理单元和存储模块；

所述存储模块中装载有用于控制切换板卡和赋码板卡的控制软件；

所述处理单元用于运行所述控制软件，所述处理单元能够控制所述切换板卡和工作赋码板卡;

所述通用型赋码仪还包括：

显示装置，用于显示所述控制软件的操作界面；

输入装置，用于对所述控制软件进行操作；

所述控制软件能够通过工控主板，控制所述通用型赋码仪在如下状态之间切换：

通过工控主板控制工作赋码板卡对赋码工装内的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作；

或

通过外部PC机控制工作赋码板卡对赋码工装内的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作。

2.根据权利要求1所述的通用型赋码系统，其特征在于，还包括：

赋码工装，所述赋码工装用于连接雷管模组；

所述赋码工装与所述通用型赋码仪中的切换板卡连接；

其中，所述工作赋码板卡通过切换板卡与所述赋码工装连接，并能够对所述赋码工装上的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作。

3.根据权利要求2所述的通用型赋码系统，其特征在于，所述赋码工装通过数据线路与所述切换板卡连接；

所述赋码板卡通过数据线路和内部串口与所述切换板卡连接；

其中，当所述切换板卡将任一赋码板卡设定为工作赋码板卡时：所述工作赋码板卡通过数据线路与所述赋码工装连接，所述工作赋码板卡通过内部串口与所述工控主板连接。

4.根据权利要求3所述的通用型赋码系统，其特征在于，还包括：

外部PC机，与所述通用型赋码仪连接；

所述通用型赋码仪还包括外部串口，所述外部PC机通过外部串口连接至工作赋码板卡；

其中，所述外部PC机能够控制所述工作赋码板卡，对赋码工装内的雷管芯片进行检测、赋码和/或查询验证操作。

5.根据权利要求3所述的通用型赋码系统，其特征在于，所述通用型赋码仪还包括：

内部串口卡，所述内部串口卡与所述工控主板和所述切换板卡连接。

6.根据权利要求1所述的通用型赋码系统，其特征在于，所述通用型赋码仪还包括PXI卡槽和PXI控制器；所述赋码板卡通过PXI卡槽安装在所述通用型赋码仪上，并通过PXI卡槽与所述切换板卡连接。

7.根据权利要求1所述的通用型赋码系统，其特征在于，所述通用型赋码仪包括：

机箱；

底板，设置机箱内部，用于固定和连接机箱内各元器件；

其中，所述底板上插装有：工控主板、串口卡、切换板卡和电源卡，并可插装一个或多个赋码板卡；所述电源卡上设置有电源模块，用于为所述通用型赋码仪的其他元器件供电。

8.根据权利要求1所述的通用型赋码系统，其特征在于，所述切换板卡为包含多路单刀双掷继电器PXI切换板。