一种在线电路测试方法与流程

本发明涉及电路测试，具体涉及一种在线电路测试方法。

背景技术：

1、在民爆行业，通常使用长线作为炮线连接若干数量的电子延期雷管，起爆器通过炮线发送信号给各电子延期雷管，各电子延期雷管依据特定协议对起爆器发送的指令进行响应。

2、为保证爆破人员安全，炮线一般很长，1000米是个常见长度参考值，由于爆破现场条件艰苦，且下药后时间紧迫，组网进行连接检测时可能存在炮线短路的情况，连接检测使用过流检测可以排除一般简单的炮线短路，但是不能避免爆炸瞬时引起的炮线短路，在爆炸瞬间，炮线有一定概率会瞬时或永久短路，由于点火是个时间段，该时间段内炮线上点火高压始终存在，且持续时间超过药头引起爆轰的时间，如果短路发生在该点火时间段，则在本次爆破后，起爆器点火电路的控制支路存在损坏的风险，通常控制支路短路危险性更高，由于通信电路独立于点火电路且工作电压低，因此基本不会损坏，故当点火电路的控制支路发生损坏时，经常连接检测能成功执行，但当进入待爆状态时，点火电路开始工作，其向外输出高压，由于点火电路的控制支路损坏，点火高压会在点火电路启动时沿损坏的控制支路传输至雷管，从而引起早爆，早爆会影响爆破效果甚至威胁工作人员生命安全，因此，有必要对点火控制支路进行在线排查，减少早爆事故，降低风险。

3、为此，本发明提供了一种在线电路测试方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种在线电路测试方法，以解决上述背景问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种在线电路测试方法，包括：

3、s1，启动通信控制ct l，微处理器电路(40)经过通信电路(10)向雷管(50)发送放电信号，雷管(50)接收放电信号后，雷管(50)将发火电容的电压能量释放；

4、s2，预设一个低电压测量雷管(50)的工作电流并将其标记为iolv，调整炮线a、b的电压值，将炮线a、b电压差设置为设定目标低电压值并标记为lv,启动电流检测电路(20)检测雷管(50)的工作电流iolv；

5、s3，预设一个高电压测量雷管(50)工作电流并标记为iohv，保持通信电路(10)设置的低电压lv值不变，通过高压使能en1启动点火电路(30)输出设定的高电压值并标记为hv，待设定高电压hv达到设定值后，再次启动电流检测电路(20)检测雷管(50)的工作电流iohv；

6、s4、关闭点火电路(30)和通信电路(10)，将控制电路支路状态预设分为正常、短路、开路状态，基于三种预设电路状态，结合点火电路高压hv、高电压测量得到的iolv、通信电路(10)输出的低电压lv、低电压测量得到的iohv雷管工作电流，具体分析控制电路支路的状态，并向微控制器mcu报告控制电路支路的状态，及时关闭受损的系统；

7、考虑分布参数的影响，设定电流阈值ith2为单个雷管的工作电流一半；

8、当iohv<iolv-ith2时，判断控制支路短路，生成控制支路损害信号，微处理器mcu收到控制支路损害信号后，向系统上报电路损坏；

9、s5，基于控制支路损害信号，微处理器mcu向系统上报电路损坏，系统通过关闭点火使能en2、高压使能en1，禁止雷管起爆并放电，同时，即使mcu收到充电指令也不进行充电动作，以保证电路安全。

10、作为本发明进一步的技术方案：所述控制支路受损状态判断方式如下：

11、若控制支路短路，即使未开启点火使能en2，点火电路(30)输出的高压hv也会传输至炮线a，由于启动点火电路(30)输出高电压hv大于通信电路(10)输出的低电压lv，因此开启点火电路(30)时测量得到的电流iohv会不包含雷管的工作电流，亦即iohv<iolv；

12、其中，低电压测量得到的雷管电流iolv和高电压测量得到的雷管电流iohv两个电流减少量至少是一个雷管的工作电流ij；

13、考虑分布参数的影响，设定电流阈值i th2为单个雷管的工作电流的1/5至4/5，由于i th1值一般远小于单个雷管的工作电流，显然，ith2＞ith1；

14、较佳地，即设置为单个雷管的工作电流的一半；

15、当iohv<iolv-i th2时，判断控制支路短路，生成控制支路损害信号，微处理器mcu收到控制支路损害信号后，向系统上报电路损坏；

16、若控制支路开路，虽然开启点火电路(30)时测量得到的电流iohv电流不变，但是起爆时点火电压不能传输至雷管(50)，此时需要更换起爆器。

17、作为本发明进一步的技术方案：所述控制支路正常的判断方式如下：

18、若控制支路正常，由于未开启点火使能en2，启动点火电路(30)输出的高压hv不能传输至炮线a，获取低电压测量得到的雷管电流iohv和高电压测量得到的雷管电流iolv值，将较小幅度的测量误差值并标记为i th1；

19、若i th1远小于单根雷管的正常工作电流i j，此时控制电路支路为正常状态。

20、作为本发明进一步的技术方案：所述控制支路开路的处理方式如下：

21、若控制支路开路，虽然开启点火电路(30)时测量得到的电流iohv电流不变，但是起爆时点火电压不能传输至雷管(50)，此时需要更换起爆器。

22、作为本发明进一步的技术方案：一种在线电路的测试方法还包括：

23、步骤一、监测一个起爆周期t内，正常工作电压下单根雷管的工作电流i j，j＝1、2、......、n，n为雷管的数量，并与额定工作电流h进行比较，根据比较结果生成异常分析信号和工作正常信号；

24、若雷管的工作电流i j＞雷管的额定工作电流h，生成异常分析信号；

25、若雷管的工作电流i j≤雷管的额定工作电流h，生成正常工作信号；

26、步骤二、基于异常分析信号，计算雷管的工作电流预警系数xs，根据雷管工作电流预警系数xs与电流预警系数阈值yz比较得到工作异常信号和高危分析信号；

27、步骤三、基于高危分析信号，对雷管的工作电流预警系数xs、高压测量得到的工作电流预警系数gy、低压测量得到的工作电流预警系数dy进行计算，得到雷管的高危系数gw；

28、步骤四、基于高危系数gw绘制周期－高危系数变化曲线，根据变化曲线处理得到雷管风险等级值dj，根据雷管风险等级值dj将雷管的风险等级划分为低风险和中高风险。

29、作为本发明进一步的技术方案：所述高危分析信号的生成方式为：

30、通过公式：获取雷管的工作电流预警系数xs，其中a1、a2为预设比例系数；

31、获取雷管的工作电流预警系数xs，将工作电流预警系数xs与工作电流预警系数阈值yz进行比较；

32、若xs≥yz，表明雷管的工作电流异常情况超过预警值，生成工作异常信号，向微控制器mcu报告雷管的异常状态；

33、若xs<yz，表面雷管的工作电流异常未超过预警值，但雷管处于高危工作环境中，生成高危分析信号。

34、作为本发明进一步的技术方案：所述工作电流差比cz和工作次数超过比cs的获取方式为：

35、统计一个周期t内雷管的工作电流超过额定电流工作h时异常分析信号出现的次数以及工作电流未超过额定电流工作h时正常工作信号出现的次数，求和得到工作总次数，将雷管的工作电流超过额定电流工作h时异常分析信号出现的次数与工作总次数进行比值处理，得到工作次数超过比，并标记为cs；

36、在异常分析信号出现时，将雷管的工作电流i j与额定工作电流h进行差值处理，得到工作电流差，将所有异常分析信号出现时对应的工作电流差求和取均值，得到工作电流差均值，将工作电流差均值与额定工作电流进行比值处理，得到工作电流差比，并标记为cz。

37、作为本发明进一步的技术方案：所述雷管的高危系数gw的获取方式为：

38、基于雷管的工作电流预警系数xs、高压测量得到的工作电流预警系数gy以及低压测量得到的工作电流预警系数dy计算一个t周期雷管的高危系数gw，具体的：

39、通过公式：获取雷管的高危系数gw，其中b1、b2、b3为预设比例系数，且b1、b2、b3>0。

40、作为本发明进一步的技术方案：所述雷管风险等级值dj的获取方式为：

41、基于超过周期比zb、高危差比值cb计算雷管风险等级值dj，将得到雷管高危等级划分为低风险、高风险两个等级；

42、具体的，获取雷管风险等级值dj的获取方式为：

43、将超过周期比zb和高危差比值cb进行加权处理，通过加权处理公式：dj＝c1*zb+c2*cb，其中c1和c2为预设比例系数；

44、将雷管风险等级值dj与风险等级阈值fh进行比较：

45、若雷管风险等级值dj＜风险等级阈值fh，将雷管标记为低风险，但仍需要持续检测雷管状态；

46、若雷管风险等级值dj≥风险等级阈值fh，将雷管标记为高风险，向微控制器mcu报告高风险预警，并更换新雷管。

47、作为本发明进一步的技术方案：所述超过周期比zb和高危差比值cb的获取方式为：

48、测算多个周期t的雷管高危系数gw值，将周期t设为x轴，高危系数gw值作为y轴，在二维直角坐标系内绘制周期－高危系数变化曲线；

49、将雷管高危系数阈值标记为fx，作一条平行于x轴的参考线，将周期－高危系数变化曲线超过参考线的曲线段标记为超过曲线段，将超过曲线段在x轴上对应的周期标记为超过周期，统计超过周期的数量并与周期总数进行比值处理，得到超过周期比zb；

50、将超过曲线段上对应的所有高危系数gw求和取均值，得到高危系数均值，将高危系数均值与高危系数阈值作差值处理，得到高危系数差，并与高危系数阈值作比值处理，得到高危差比值cb。

51、本发明的有益效果：

52、(1)监测一个起爆周期t内，正常工作电压下单根雷管的工作电流i j，并与额定工作电流h进行比较，生成异常分析信号和正常工作信号，基于异常分析信号，计算工作电流预警系数xs，将单根雷管的工作电流i j与额定工作电流h进行差值和比值处理，得到工作电流差比cz，并统计工作电流超过额定电流的次数以及总次数，得到工作次数超过比cs，根据公式计算工作电流预警系数xs，将其与电流预警系数阈值yz比较，生成工作异常信号和高危分析信号，早期预警使得操作人员可以在雷管出现严重问题之前就采取措施，例如对雷管进行进一步检查或调整爆破计划，从而避免因雷管工作电流异常过高可能引发的早爆等爆破事故，极大地提高了爆破作业的安全性；

53、(2)基于高危分析信号，对正常、高压、低压测量得到的工作电流预警系数计算高危系数gw，测算多个周期的gw值，绘制周期－高危系数变化曲线，根据变化曲线计算雷管风险等级值dj，将雷管分为低风险和中高风险，低风险继续监测雷管，高风险向系统报告并更换雷管，不同风险等级的雷管采取不同的措施，低风险雷管持续检测，中高风险雷管及时更换。分级管理的方式实现了对雷管的精细化管理，优化了雷管使用过程中的资源配置，避免了对所有雷管一概而论的处理方式。同时，确保了中高风险雷管能够及时被替换，进一步提高了爆破作业的安全性和可靠性。