本发明属于火工品起爆控制技术领域，更具体地，涉及一种远距离多路升压起爆装置。
背景技术：
火工品，又称火具，又称火具，在战略导弹、核武器及航空航天系统等军事工程中广泛应用。作为小型化的敏感爆炸能源，火工品既是武器和爆炸系统完成预定功能的“源”，同时往往又是这些系统可能发生意外爆炸、造成人身伤亡的“根”。因此，作为爆炸能源的火工品，其点火电路的可靠性和安全性显得十分重要，
现有的多路火工品点火电路，由于不同点火通路之间存在干扰，并且环境中也存在较强的电磁干扰，因此需要采用结构复杂的电磁屏蔽设计，成本较高，且可靠性并不能完全保证；另外就是仅依靠电容充放电实现点火时，可靠性以及灵敏度差，降低了现有点火电路的实用性。
技术实现要素：
针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本发明提供了一种远距离多路升压起爆装置，采用总线寻址技术，安全可靠地实现远距离通信，同时可以实现时序点火，采用“一次一点”或“一次多点”的点火模式，满足弹上系统多个点火通道的需求。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种远距离多路升压起爆装置，包括通信电缆以及连接在所述通信电缆上的总线控制器和多路升压起爆模块；
所述总线控制器通过通信电缆下发解保指令和通信触发指令给升压起爆模块，控制多路升压起爆模块进行同步点火或者分时点火；
所述升压起爆模块包括通信与安保电路、升压点火电路；
所述通信与安保电路在总线控制器下发的所述解保指令的触发下执行内部电保险信号的解除，并输出升压点火电路所需的能量信号；以及，将所述通信触发指令转发给升压点火电路；
所述升压点火电路用于在接收到通信与安保电路提供的所述能量信号时，对能量信号进行升压以对储能电容进行充电；以及，在接收到通信与安保电路下发的通信触发指令后控制能量开关闭合，使所述储能电容向火工品放电。
优选的，上述远距离多路升压起爆装置，所述通信电缆上具有第一电连接器和多个第二电连接器；所述总线控制器通过所述第一电连接器连接通信电缆，每路所述升压起爆模块通过一个所述第二电连接器连接通信电缆。
优选的，上述远距离多路升压起爆装置，所述通信与安保电路还用于按照预设的时间周期采集升压点火电路的高压反馈信号，在所述高压反馈信号小于预设的电压阈值时持续输出能量信号并将其发送到升压点火电路。
优选的，上述远距离多路升压起爆装置，还包括电源管理电路；
所述电源管理电路的输出端连接总线控制器，用于将外部供电电压转换为总线控制器所需的工作电压，为总线控制器供电。
优选的，上述远距离多路升压起爆装置，所述电源管理电路包括滤波电路和电源转换电路；
所述滤波电路的输入端连接外部电源，输出端连接电源转换电路的输入端，用于滤除供电线上的干扰脉冲信号；
所述电源转换电路的输出端连接总线控制器，用于将滤波电路输出的电源转换为总线控制器内部所需供电。
优选的，上述远距离多路升压起爆装置，所述总线控制器包括控制电路，以及与所述控制电路相连的供电电路、隔离电路和通信电路；
所述供电电路的输入端连接电源转换电路，将电源转换电路的输出电源转化为控制电路的工作电压；
所述隔离电路用于对环境信号进行隔离，保证装置内部工作的稳定性；
所述通信电路用于实现上位机与多路升压起爆模块之间通信。
优选的，上述远距离多路升压起爆装置，所述通信电路采用can通信协议芯片，基于can总线寻址技术完成与多路升压起爆模块之间的信息传递。
优选的，上述远距离多路升压起爆装置，所述通信电缆采用多芯屏蔽双绞线电缆。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
本发明提供的远距离多路升压起爆装置，由总线控制器将信息指令发送给相应地升压起爆电路，完成多路远距离精确点火；采用分别独立的多路升压起爆电路，具有可靠性好、通信效率高、抗干扰能力强的特性，采用总线寻址技术，以多路复用的方式共享同一信道，能安全可靠地实现远距离通信、多种模式起爆，并具有状态自检、保险与解除保险、高压变换与精确延时点火等功能，推广了直列式引信作战方式。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种远距离多路升压起爆装置的逻辑框图；
图2是本发明实施例提供的一种远距离多路升压起爆装置的组成结构示意图；
图3是本发明实施例提供的通信电缆的结构示意图图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1是本发明实施例提供的一种远距离多路升压起爆装置的逻辑框图，参见图1所示，该装置包括通信电缆以及连接在通信电缆上的总线控制器和多路升压起爆模块；
其中，总线控制器通过通信电缆下发解保指令和通信触发指令给升压起爆模块，控制多路升压起爆模块进行同步点火或者分时点火；
升压起爆模块包括通信与安保电路、升压点火电路；通信与安保电路通过电子开关控制升压点火电路所需能量的导通与截止，用于在总线控制器下发的解保指令的触发下执行内部电保险信号的解除，输出升压点火电路所需的能量信号；并将通信触发指令转发给升压点火电路；
升压点火电路用于在接收到通信与安保电路提供的能量信号时，对能量信号进行升压，将低压电转化为高压电对储能电容进行充电；未收到通信与安保电路提供的能量信号时，则停止为储能电容进行充电；
以及，在接收到通信与安保电路下发的通信触发指令后控制能量开关闭合，储能电容的放电回路导通，储能电容向火工品放电。
在一个优选的示例中，所述通信与安保电路还用于按照一定的时间周期采集升压点火电路的高压反馈信号，在高压反馈信号小于预设的电压阈值时持续输出能量信号并将其发送到升压点火电路，确保储能电容的电能满足点火起爆需求。
本申请结合网络化电子军用系统的架构设计了由总线控制器、通信电缆和多路升压起爆电路组成的直列式点火系统，可远距离实现“一次一点”或“一次多点”的点火模式。
图2是本发明实施例提供的一种远距离多路升压起爆装置的组成结构示意图，参见图2，该远距离多路升压起爆装置具体包括电源管理电路、总线控制器、第一路升压起爆模块、第二路升压起爆模块、第三路升压起爆模块、第四路升压起爆模块和远距离通信电缆；远距离通信电缆连接总线控制器和四路升压起爆装置。
电源管理电路的输出端连接总线控制器，用于将外部供电电压转换为总线控制器所需的工作电压，为总线控制器供电。电源管理电路包括滤波电路和电源转换电路；滤波电路的输入端连接外部电源，输出端连接电源转换电路的输入端，用于滤除供电线上的干扰脉冲信号；电源转换电路的输出端连接总线控制器，用于将滤波电路输出的电源转换为总线控制器内部所需供电，同时将高压供电与低压供电独立。
总线控制器包括控制电路以及与控制电路相连的供电电路、隔离电路和通信电路；
供电电路的输入端连接电源转换电路，将电源转换电路的输出电源转化为控制电路的工作电压；隔离电路用于对环境信号进行隔离，保证装置内部工作的稳定性；通信电路用于实现上位机与多路升压起爆模块之间通信。
作为一个具体的示例，供电电路使用电压调整器，将电源转换电路的输出转化为控制电路的工作电压；隔离电路使用光电器件，对环境信号(如具有干扰作用的电磁信号)进行隔离保证起爆装置内部工作的稳定性；通信电路使用通信协议芯片，采用can总线寻址技术完成与四路升压起爆模块的信息传递。供电电路、隔离电路、通信电路与控制电路连接构成总线控制器，完成与上级控制系统及四路升压起爆模块的通信，给升压起爆模块发出解保指令和通信触发指令，完成多路同步或分时点火功能。
四路通信与安保电路的电路组成相同，均由驱动电阻、pmos、nmos、通信芯片构成，负责接收总线控制器发送的编码指令，该编码指令为解除三级保险为变压器提供原边电压和方波信号，实现每路起爆装置安全解除保险。
四路升压点火电路的电路组成相同，均有电压转换器、高压电容、能量开关构成，每路通信与安保电路与升压点火电路连接，当每路通信与安保电路安全解除保险后，升压点火电压通过电压转换器将低压电转化为高压电，给高压电容充电，在一个具体的示例中，当高压电容的能量开关阈值满足开关阈值1800v时，放电回路导通，每路升压起爆模块作用，同步或异步起爆方式根据控制系统编码实现。
图3是本实施例提供的通信电缆的结构示意图，如图3所示，通信电缆上具有五个电连接器，其中一个电连接器用于连接总线控制器的对外端口，其余的每个电连接器分别连接一路升压起爆模块中的通信与安保电路。
远距离通信电缆为总线控制器与升压起爆模块之间的连接电缆，起着电能传输与信号传输的作用；在一个可选的实施例中，该远距离通信电缆采用多芯屏蔽双绞线电缆，包括3根电源线、2根can1h线和2根can1l线。通信线路采用can总线传输，can总线接口芯片选用带隔离、多负载驱动的增强型tja1050t可有效抑制各种噪声干扰，大大提高传输信噪比，最高传输速率可达500kbps。
本发明提供的远距离多路升压起爆装置，结合网络化电子军用系统的架构以及直列式点火系统的优势设计总线控制器和多路升压起爆电路，可远距离实现“一次一点”或“一次多点”的点火模式。通过地址寻码方式查询指令，由总线控制器将信息指令发送给相应地升压起爆电路，完成多路远距离精确点火，提高了点火通道间的抗干扰能力和直列式点火系统的综合性能；采用总线寻址技术提高了系统的通信速率；多路升压起爆电路采用直列式点火技术，具有高安全性、发火可靠性。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种远距离多路升压起爆装置，其特征在于，包括通信电缆以及连接在所述通信电缆上的总线控制器和多路升压起爆模块；
所述总线控制器通过通信电缆下发解保指令和通信触发指令给升压起爆模块，控制多路升压起爆模块进行同步点火或者分时点火；
所述升压起爆模块包括通信与安保电路、升压点火电路；
所述通信与安保电路在总线控制器下发的所述解保指令的触发下执行内部电保险信号的解除，并输出升压点火电路所需的能量信号；以及，将所述通信触发指令转发给升压点火电路；
所述升压点火电路用于在接收到通信与安保电路提供的所述能量信号后，对该能量信号进行升压以对储能电容进行充电；以及，在接收到所述通信触发指令后控制能量开关闭合，使所述储能电容向火工品放电。
2.如权利要求1所述的远距离多路升压起爆装置，其特征在于，所述通信电缆上具有第一电连接器和多个第二电连接器；所述总线控制器通过所述第一电连接器连接通信电缆，每路所述升压起爆模块通过一个所述第二电连接器连接通信电缆。
3.如权利要求1所述的远距离多路升压起爆装置，其特征在于，所述通信与安保电路还用于按照预设的时间周期采集升压点火电路的高压反馈信号，当所述高压反馈信号小于预设的电压阈值时持续输出能量信号并将其发送到升压点火电路。
4.如权利要求1或3所述的远距离多路升压起爆装置，其特征在于，还包括电源管理电路；
所述电源管理电路的输出端连接总线控制器，用于将外部供电电压转换为总线控制器所需的工作电压，为总线控制器供电。
5.如权利要求4所述的远距离多路升压起爆装置，其特征在于，所述电源管理电路包括滤波电路和电源转换电路；
所述滤波电路的输入端连接外部电源，输出端连接电源转换电路的输入端，用于滤除供电线上的干扰脉冲信号；
所述电源转换电路的输出端连接总线控制器，用于将滤波电路输出的电源转换为总线控制器内部所需供电。
6.如权利要求5所述的远距离多路升压起爆装置，其特征在于，所述总线控制器包括控制电路，以及与所述控制电路相连的供电电路、隔离电路和通信电路；
所述供电电路的输入端连接电源转换电路，将电源转换电路的输出电源转化为控制电路的工作电压；
所述隔离电路用于对环境信号进行隔离，保证装置内部工作的稳定性；
所述通信电路用于实现上位机与多路升压起爆模块之间通信。
7.如权利要求6所述的远距离多路升压起爆装置，其特征在于，所述通信电路采用can通信协议芯片，基于can总线寻址技术完成与多路升压起爆模块之间的信息传递。
8.如权利要求7所述的远距离多路升压起爆装置，其特征在于，所述通信电缆采用多芯屏蔽双绞线电缆。
技术总结