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具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统和方法

阅读：329发布：2022-01-25

专利汇可以提供具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统和方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统和方法，包括在危险区域安装有多参数传感器一、多炮控制器、雷管、防爆地质超前探测仪、防爆摄像机一、无线基站一、信号盒、三分量传感器和瓦斯传感器；在操作区域安装有防爆摄像机二、无线基站二、多参数传感器二、矿用本安型计算机和本安型起爆器；其特征在于：危险区域和安全区域之间通过多跳无线中继器并采用无线方式连接通信；其中：防爆摄像机一和防爆摄像机二分别用于采集放炮现场和操作现场的图像信息；多参数传感器一和多参数传感器二用于采集瓦斯、CO和H2S的浓度；本发明基于无线远程嵌入式多炮集中控制，并采用多级无线WIFI中继，通信距离大于2km，可广泛应用于煤矿等场合。，下面是具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统和方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统，包括在危险区域安装有多参数传感器一（1）、多炮控制器（2）、雷管（3）、防爆地质超前探测仪（4）、防爆摄像机一（5）、无线基站一（6）、信号盒（7）、三分量传感器（14）和瓦斯传感器（15）；在操作区域安装有防爆摄像机二（9）、无线基站二（10）、多参数传感器二（11）、矿用本安型计算机（12）和本安型起爆器（13）；
其特征在于：危险区域和安全区域之间通过多跳无线中继器（8）并采用无线方式连接通信；
其中：
防爆摄像机一（5）和防爆摄像机二（9）分别用于采集放炮现场和操作现场的图像信息；
多参数传感器一（1）和多参数传感器二（11）用于采集瓦斯、CO和H2S的浓度；
多参数传感器一（1）和防爆摄像机一（5）所采集的数据采用无线方式并通过无线基站一（6）、多跳无线中继器（8）和无线基站二（10）传输到矿用本安计算机（12）进行存储、处理和显示；
多参数传感器二（11）和防爆摄像机二（9）所采集的数据采用无线方式并通过无线基站二（10）传输到矿用本安型计算机（12）进行显示、存储和显示;
所述三分量传感器（14）通过电缆与防爆地质超前探测仪（4）连接，三分量传感器（14）将机械振动信号转换成电子信号发送给防爆地质超前探测仪（4）；
防爆地质超前探测仪（4）和多炮控制器（2）均通过无线基站一（6）、多跳无线中继器（8）和无线基站二（10）与矿用本安型计算机（12）进行通讯；
所述防爆地质超前探测仪（4）受矿用本安型计算机（12）和信号盒（7）的控制，在雷管（3）起爆时同步采集三分量传感器（14）的数据，并对采集到的数据进行存储、处理和显示，当数据采集完成后将数据传输到矿用本安型计算机（12）；
所述矿用本安型计算机（12）接收多参数传感器二（11）、防爆摄像机二（9）、多参数传感器一（1）、防爆摄像机一（5）和防爆地质超前探测仪（4）以及多炮控制器（2）发送的数据，并对收到的数据进行存储、处理和显示；并且，矿用本安型计算机（12）还向多炮控制器（2）和防爆地质超前探测仪（4）发送指令信号；
多炮控制器（2）接收矿用本安型计算机（12）发送的指令信号，同时通过信号盒（7）接收本安型起爆器（13）发出的控制信号，控制雷管（3）放炮，并进行哑炮检测；多炮控制器（2）还接收瓦斯传感器（15）输出的瓦斯检测信号，当瓦斯浓度超标时，控制雷管（3）停止放炮；多炮控制器（2）还将数据上传到矿用本安型计算机（12）；
所述本安型起爆器（13）的输出端连接信号盒（7），本安型起爆器（13）通过信号盒（7）向多炮控制器（2）和防爆地质超前探测仪（4）输出激发信号；
所述信号盒（7）的输入端连接本安型起爆器（13），信号盒（7）的一个输出端连接防爆地质超前探测仪（4），另一个输出端连接多炮控制器（2），信号盒（7）将激发信号同步输出给防爆地质超前探测仪（4）和多炮控制器（2）。
2.根据权利要求1所述的具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统，其特征在于：所述多炮控制器（2）包括哑炮检测电路（23）、发爆器防误操作闭锁电路（24）、单片机（25）、多炮控制电路（26）、N路死锁与放炮切换电路（27）、N的数量与雷管（3）的数量相等，传感器采样电路（28）、以太网接口驱动电路（29）和以太网接口（30）；其中：
单片机（25）通过以太网接口（30）接收矿用本安型计算机（12）发送的指令信号，输出控制信号到发爆器防误操作闭锁电路（24）、多炮控制电路（26）、哑炮检测电路（23）和传感器采样电路（28），同时单片机（25）接收传感器采样电路（28）输出的瓦斯检测数据，接收哑炮检测电路（23）输出的检测数据，并将收到的数据按照通信协议转换成以太网数据，通过以太网接口（30）发送到矿用本安型计算机（12）；
多炮控制电路（26）接收单片机（25）输出的控制信号对死锁与放炮切换电路（27）进行选通；
哑炮检测电路（23）通过死锁与放炮切换电路（27）与对应雷管（3）连接，哑炮检测电路（23）受单片机（25）的控制，对已爆雷管（3）进行检测，并将检测数据输出到单片机（25）；
传感器采样电路（28）受单片机（25）的控制，接收瓦斯传感器（15）输出的瓦斯检测数据，进行信号调理后输出到单片机（25）；
发爆器防误操作闭锁电路（24）接收单片机（25）发出的控制信号，当起爆雷管时，解除闭锁控制，使信号盒（7）接入死锁与放炮切换电路（27）和哑炮检测电路（23）；当瓦斯浓度超标时闭锁，使信号盒（7）不能接入死锁与放炮切换电路（27）和哑炮检测电路（23）；
每个死锁与放炮切换电路（27）连接一个雷管，死锁与放炮切换电路（27）接收多炮控制电路（26）输出的选通信号，并在发爆器防误操作闭锁电路（24）解除闭锁控制时，使信号盒（7）与对应雷管（3）接通；
哑炮检测电路（23）通过死锁与放炮切换电路（27）与对应雷管（3）连接，哑炮检测电路（23）受单片机（25）的控制，对已爆雷管（3）进行检测，并将检测数据输出到单片机（25）。
3.根据权利要求2所述的具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统，其特征在于：每路死锁与放炮切换电路均包括第一驱动管（Q1）、切换继电器（J2）；第一驱动管（Q1）受单片机（25）的控制，为切换继电器（J2）提供启动电流；切换继电器（J2）的第一静触点连接信号盒（7）的一端，切换继电器（J2）的第一常开触点与第二常闭触点连接，并同时连接到对应雷管（3）的一端，该雷管（3）的另一端连接切换继电器（J2）的第二静触点，切换继电器（J2）的第二常开触点连接信号盒（7）的另一端。
4.根据权利要求3所述的具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统，其特征在于：所述发爆器防误操作闭锁电路（33）包括控制继电器（J1）和隔离管（G1），隔离管（G1）由单片机（25）控制为继电器（J1）提供启动电流；控制继电器（J1）的常闭触点的两端分别连接信号盒（7）的两端。
5.根据权利要求3或4所述的具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统，
其特征在于：所述哑炮检测电路（32）包括第三切换继电器（J3）、第三驱动管（V8）、输出管（V5）和取样电阻；第一、第二、第三、第四取样电阻顺序串联，第三驱动管（V8）由单片机（25）控制，为第三切换继电器（J3）提供启动电流；第三切换继电器（J3）的第二常开触点连接信号盒（7）的一端，第三切换继电器（J3）的第二静触点通过第四取样电阻接地，第三切换继电器（J3）的第一常开触点通过第三、第四取样电阻接地，第三切换继电器（J3）的第一静触点连接信号盒（7）的另一端；第一、第二取样电阻的连接节点为取样点，取样电平通过输出管（V5）输出到单片机（25）。
6.具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测方法，其特征在于：按如下步骤进行：
第一步：所述多炮控制器（2）中设置哑炮检测电路（23）、发爆器防误操作闭锁电路（24）、单片机（25）、多炮控制电路（26）、N路死锁与放炮切换电路（27）、，传感器采样电路（28）、以太网接口驱动电路（29）和以太网接口（30），N为雷管（3）的数量；每个死锁与放炮切换电路（27）连接一个雷管；
第二步：使矿用本安型计算机（12）与多炮控制器（2）进行无线通信；
第三步：在防爆计算机（101）中设置项目信息；
第三步：在防爆计算机（101）中设置炮点信息；
第四步：进入多炮控制和采集地震波流程，多炮控制流程包括
第四.一步单片机（25）通过以太网接口（30）接收矿用本安型计算机（12）的控制信号，输出信号到发爆器防误操作闭锁电路（24），当起爆雷管时，解除闭锁控制，使信号盒（7）接入死锁与放炮切换电路（27）和哑炮检测电路（23）；
第四.二步：死锁与放炮切换电路（27）接收多炮控制电路（26）输出的选通信号，使信号盒（7）与对应雷管（3）接通，
第四．三步：启动本安型起爆器（13），进行循环放炮；
第四．四步：进行哑炮监测；
第四．五步：进行瓦斯浓度检测，
第四．六步：将数据传输到防爆计算机（101）；
第四．七步：判断瓦斯浓度是否超标，当瓦斯浓度超标时，单片机（25）输出控制信号使信号盒（7）不能接入死锁与放炮切换电路（27）和哑炮检测电路（23），放炮结束；如果瓦斯浓度不超标，判断是否收到矿用本安型计算机（12）发出的下一炮信息，如收到，则返回第四.一步；
如未收到，放炮结束；
第五步：防爆计算机（101）接收多炮控制器（2）的数据；
第六步：判断是否还有下一炮，若还有，返回第三步，如无下一炮，判断是否有哑炮，若有，返回第三步，如无哑炮，进入下一步；
第七步：保存数据及数据分析与显示。

说明书全文

具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统和方法

技术领域：

[0001] 本发明涉及远程控制系统和方法，具体涉及具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统和方法。技术背景：

[0002] 地震波发射法采用爆破作为激发波源，井下爆破时，操作人员需要撤离到安全区域以外，若放炮员违规操作极易引发次生灾害。在地震波勘探的放炮作业过程中，常存在以下危害：1)引发瓦斯、煤尘爆炸事故。2)爆破飞石,伤害矿工。3)放炮诱发顶板事故。4)放炮产生的噪音易于造成耳聋,造成严重的职业危害。5)突水,火灾,炮烟急性中毒,粉尘,有毒有害气体都可能造成对作业工人的伤害。根据《煤矿安全规程》，突出煤层中爆破时必须采用远距离爆破，操作人员必须撤离到安全地点起爆，因此，采用远程放炮控制代替人工作业、对爆破现场进行环境参数和视频监控系统，可以给作业人员提供实时现场操作指挥信息，也促使放炮员按照规定进行作业，可以减少和避免这些危害。

[0003] 目前，在防爆超前地质探测中，基于无线远程嵌入式多炮集中控制，通信控制协议自定义，在国内尚无；采用多级无线WIFI中继，通信距离大于2KM，在国内尚无；采用多点视频监控和有毒有害气体监测现场作业环境，在国内尚无；哑炮检测和处理功能在国内尚无。发明内容：

[0004] 本发明所要解决的技术问题是提供具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统和方法。

[0005] 为了解决上述问题，本发明第一技术方案是，具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统，包括在危险区域安装有多参数传感器一、多炮控制器、雷管、防爆地质超前探测仪、防爆摄像机一、无线基站一、信号盒、三分量传感器和瓦斯传感器；在操作区域安装有防爆摄像机二、无线基站二、多参数传感器二、矿用本安型计算机和本安型起爆器；

[0006] 其特征在于：危险区域和安全区域之间通过多跳无线中继器并采用无线方式连接通信；

[0007] 其中：防爆摄像机一和防爆摄像机二分别用于采集放炮现场和操作现场的图像信息；

[0008] 多参数传感器一和多参数传感器二用于采集瓦斯、CO和H2S的浓度；

[0009] 多参数传感器一和防爆摄像机一所采集的数据采用无线方式并通过无线基站一、多跳无线中继器和无线基站二传输到矿用本安计算机进行存储、处理和显示；

[0010] 多参数传感器二和防爆摄像机二所采集的数据采用无线方式并通过无线基站二传输到矿用本安型计算机进行显示、存储和显示;

[0011] 所述三分量传感器通过电缆与防爆地质超前探测仪连接，三分量传感器将机械振动信号转换成电子信号发送给防爆地质超前探测仪；

[0012] 防爆地质超前探测仪和多炮控制器均通过无线基站一、多跳无线中继器和无线基站二与矿用本安型计算机进行通讯；

[0013] 所述防爆地质超前探测仪受矿用本安型计算机和信号盒的控制，在雷管起爆时同步采集三分量传感器的数据，并对采集到的数据进行存储、处理和显示，当数据采集完成后将数据传输到矿用本安型计算机；

[0014] 所述矿用本安型计算机接收多参数传感器二、防爆摄像机二、多参数传感器一、防爆摄像机一和防爆地质超前探测仪以及多炮控制器发送的数据，并对收到的数据进行存储、处理和显示；并且，矿用本安型计算机还向多炮控制器和防爆地质超前探测仪发送指令信号；

[0015] 多炮控制器接收矿用本安型计算机发送的指令信号，同时通过信号盒接收本安型起爆器发出的控制信号，控制雷管放炮，并进行哑炮检测；多炮控制器还接收瓦斯传感器输出的瓦斯检测信号，当瓦斯浓度超标时，控制雷管停止放炮；多炮控制器还将数据上传到矿用本安型计算机；

[0016] 所述本安型起爆器的输出端连接信号盒，本安型起爆器通过信号盒向多炮控制器和防爆地质超前探测仪输出激发信号；

[0017] 所述信号盒的输入端连接本安型起爆器，信号盒的一个输出端连接防爆地质超前探测仪，另一个输出端连接多炮控制器，信号盒将激发信号同步输出给防爆地质超前探测仪和多炮控制器。

[0018] 本发明基于无线远程嵌入式多炮集中控制，通信控制协议自定义；并采用多级无线WIFI中继，通信距离大于2KM，传输距离长、带宽高、通信稳定，通过矿用本安型计算机和本安型起爆器远程控制多炮控制器和防爆地质超前探测仪进行数据采集、处理、上传，使得井下爆破时操作人员能够撤离到安全区域；同时采用多点视频监控和有毒有害气体监测现场作业环境，避免操作人员受到伤害，实现了2KM外进行放炮激发和数据采集的远程控制操作，适合我国煤矿采掘布置的实际情况，符合《煤矿安全规程》的要求。

[0019] 根据本发明所述的具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统的一种优选方案，所述多炮控制器包括哑炮检测电路、发爆器防误操作闭锁电路、单片机、多炮控制电路、N路死锁与放炮切换电路、N的数量与雷管的数量相等，传感器采样电路、以太网接口驱动电路和以太网接口；

[0020] 单片机通过以太网接口接收矿用本安型计算机发送的指令信号，输出控制信号到发爆器防误操作闭锁电路、多炮控制电路、哑炮检测电路和传感器采样电路，同时单片机接收传感器采样电路输出的瓦斯检测数据，接收哑炮检测电路输出的检测数据，并将收到的数据按照通信协议转换成以太网数据，通过以太网接口发送到矿用本安型计算机；

[0021] 多炮控制电路接收单片机输出的控制信号对死锁与放炮切换电路进行选通；

[0022] 哑炮检测电路通过死锁与放炮切换电路与对应雷管连接，哑炮检测电路受单片机的控制，对已爆雷管进行检测，并将检测数据输出到单片机；

[0023] 传感器采样电路受单片机的控制，接收瓦斯传感器输出的瓦斯检测数据，进行信号调理后输出到单片机；

[0024] 发爆器防误操作闭锁电路接收单片机发出的控制信号，当起爆雷管时，解除闭锁控制，使信号盒接入死锁与放炮切换电路和哑炮检测电路；当瓦斯浓度超标时闭锁，使信号盒不能接入死锁与放炮切换电路和哑炮检测电路；

[0025] 每个死锁与放炮切换电路连接一个雷管，死锁与放炮切换电路接收多炮控制电路输出的选通信号，并在发爆器防误操作闭锁电路解除闭锁控制时，使信号盒与对应雷管接通；

[0026] 哑炮检测电路通过死锁与放炮切换电路与对应雷管连接，哑炮检测电路受单片机的控制，对已爆雷管进行检测，并将检测数据输出到单片机。

[0027] 本发明在多炮控制器中设置哑炮检测电路，能有效检测哑炮，防止安全事故的发生；多炮控制电路使每次起爆只选通一路通道，符合《煤矿安全规程》的要求；发爆器防误操作闭锁电路防止因为电路异常发生误操作，同时由软件控制解锁，避免了因操作员误操作而引发安全事故；传感器采样电路保证了实时对现场环境的瓦斯浓度进行采样，当瓦斯浓度超标时及时停止起爆；以太网接口驱动电路和以太网接口保证了多炮控制器与矿用本安型计算机的无线通信。

[0028] 根据本发明所述的具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统的一种优选方案，每路死锁与放炮切换电路均包括第一驱动管、切换继电器；第一驱动管受单片机的控制，为切换继电器提供启动电流；切换继电器的第一静触点连接信号盒的一端，切换继电器的第一常开触点与第二常闭触点连接，并同时连接到对应雷管的一端，该雷管的另一端连接切换继电器的第二静触点，切换继电器的第二常开触点连接信号盒的另一端。

[0029] 根据本发明所述的具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统的一种优选方案，所述发爆器防误操作闭锁电路包括控制继电器和隔离管，隔离管由单片机控制为继电器提供启动电流；控制继电器的常闭触点的两端分别连接信号盒的两端。

[0030] 根据本发明所述的具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统的一种优选方案，所述哑炮检测电路包括第三切换继电器、第三驱动管、输出管和取样电阻；第一、第二、第三、第四取样电阻顺序串联，第三驱动管由单片机控制，为第三切换继电器提供启动电流；第三切换继电器的第二常开触点连接信号盒的一端，第三切换继电器的第二静触点通过第四取样电阻接地，第三切换继电器的第一常开触点通过第三、第四取样电阻接地，第三切换继电器的第一静触点连接信号盒的另一端；第一、第二取样电阻的连接节点为取样点，取样电平通过输出管输出到单片机。

[0031] 哑炮检测电路设计简单，实现了对哑炮的检测，防止安全事故的发生。

[0032] 本发明的第二技术方案是具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测方法，其特征在于：按如下步骤进行：

[0033] 第一步：所述多炮控制器中设置哑炮检测电路、发爆器防误操作闭锁电路、单片机、多炮控制电路、N路死锁与放炮切换电路、，传感器采样电路、以太网接口驱动电路和以太网接口，N为雷管的数量；每个死锁与放炮切换电路连接一个雷管；

[0034] 第二步：使矿用本安型计算机与多炮控制器进行无线通信；

[0035] 第三步：在矿用本安型计算机中设置项目信息

[0036] 第三步：在矿用本安型计算机中设置炮点信息；

[0037] 第四步：进入多炮控制和采集地震波流程，多炮控制流程包括

[0038] 第四.一步单片机通过以太网接口接收矿用本安型计算机的控制信号，输出信号到发爆器防误操作闭锁电路，当起爆雷管时，解除闭锁控制，使信号盒接入死锁与放炮切换电路和哑炮检测电路；

[0039] 第四.二步：死锁与放炮切换电路接收多炮控制电路输出的选通信号，使信号盒与对应雷管接通，

[0040] 第四．三步：启动本安型起爆器，进行循环放炮；

[0041] 第四．四步：进行哑炮监测；

[0042] 第四．五步：进行瓦斯浓度检测，

[0043] 第四．六步：将数据传输到矿用本安型计算机；

[0044] 第四．七步：判断瓦斯浓度是否超标，当瓦斯浓度超标时，单片机输出控制信号使信号盒不能接入死锁与放炮切换电路和哑炮检测电路，放炮结束；如果瓦斯浓度不超标，判断是否收到矿用本安型计算机发出的下一炮信息，如收到，则返回第四.一步；如未收到，放炮结束；

[0045] 第五步：矿用本安型计算机接收多炮控制器的数据；

[0046] 第六步：判断是否还有下一炮，若还有，返回第三步，如无下一炮，判断是否有哑炮，若有，返回第三步，如无哑炮，进入下一步；

[0047] 第七步：保存数据及数据分析与显示。

[0048] 本发明所述的具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统和方法的有益效果是：本发明基于无线远程嵌入式多炮集中控制，通信控制协议自定义；并采用多级无线WIFI中继，通信距离大于2KM，传输距离长、带宽高、通信稳定，通过矿用本安型计算机和本安型起爆器远程控制多炮控制器和防爆地质超前探测仪进行数据采集、处理、上传，使得井下爆破时操作人员能够撤离到安全区域；同时采用多点视频监控和有毒有害气体监测现场作业环境，避免操作人员受到伤害，实现了2KM外进行放炮激发和数据采集的远程控制操作，适合我国煤矿采掘布置的实际情况，符合《煤矿安全规程》的要求；并且，本发明具有多种安全控制功能，能有效防止安全事故的发生，满足了行业的需求，填补了市场空白，有效保障了井下工作人员的生命安全，本发明成本低，功能全，可广泛应用于煤矿等场合。附图说明

[0049] 图1为本发明所述的具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统原理框图。

[0050] 图2为本发明中无线多级中继传输网络图。

[0051] 图3为多炮控制器2的原理框图图。

[0052] 图4为哑炮检测电路23、发爆器防误操作闭锁电路24、多炮控制电路26、死锁与放炮切换电路27、传感器采样电路28的原理图。

[0053] 图5为本发明单片机25、以太网接口驱动电路29的电路图。

[0054] 图6为本发明矿用本安型计算机12的控制流程框图。

[0055] 图7为本发明单片机25的控制流程框图。

具体实施方式

[0056] 参见图1至图2，具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测系统，包括在危险区域安装有多参数传感器一1、多炮控制器2、雷管3、防爆地质超前探测仪4、防爆摄像机一5、无线基站一6、信号盒7、三分量传感器14、瓦斯传感器15以及引爆设备和炸药；在操作区域安装有防爆摄像机二9、无线基站二10、多参数传感器二11、矿用本安型计算机12和本安型起爆器13；

[0057] 危险区域和安全区域之间设置多跳无线中继器8，多跳无线中继器8与无线基站一6和无线基站二10采用无线方式连接通信；并且，所选设备都具有煤安认证，适合于煤矿井斜作业；

[0058] 其中：防爆摄像机一5和防爆摄像机二9分别用于采集放炮现场和操作现场的图像信息；

[0059] 多参数传感器一1和多参数传感器二11用于采集瓦斯、CO和H2S的浓度；

[0060] 多参数传感器一1和防爆摄像机一5所采集的数据采用无线方式并通过无线基站一6、多跳无线中继器8和无线基站二10传输到矿用本安计算机12进行存储、处理和显示；

[0061] 多参数传感器二11和防爆摄像机二9所采集的数据采用无线方式并通过无线基站二10传输到矿用本安型计算机12进行显示、存储和显示;

[0062] 所述三分量传感器14通过电缆与防爆地质超前探测仪4连接，三分量传感器14将机械振动信号转换成电子信号发送给防爆地质超前探测仪4；

[0063] 防爆地质超前探测仪4和多炮控制器2均通过无线基站一6、多跳无线中继器8和无线基站二10与矿用本安型计算机12进行通讯；

[0064] 所述防爆地质超前探测仪4受矿用本安型计算机12和信号盒7的控制，在雷管3起爆时同步采集三分量传感器14的数据，并对采集到的数据进行存储、处理和显示，当数据采集完成后将数据传输到矿用本安型计算机12；

[0065] 所述矿用本安型计算机12接收多参数传感器二11、防爆摄像机二9、多参数传感器一1、防爆摄像机一5和防爆地质超前探测仪4以及多炮控制器2发送的数据，并对收到的数据进行存储、处理和显示；并且，矿用本安型计算机12还向多炮控制器2和防爆地质超前探测仪4发送指令信号；

[0066] 多炮控制器2接收矿用本安型计算机12发送的指令信号，同时通过信号盒7接收本安型起爆器13发出的控制信号，控制雷管3放炮，并进行哑炮检测；多炮控制器2还接收瓦斯传感器15输出的瓦斯检测信号，当瓦斯浓度超标时，控制雷管3停止放炮；多炮控制器2还将数据上传到矿用本安型计算机12；

[0067] 所述本安型起爆器13的输出端连接信号盒7，本安型起爆器13通过信号盒7向多炮控制器2和防爆地质超前探测仪4输出激发信号；

[0068] 所述信号盒7的输入端连接本安型起爆器13，信号盒7的一个输出端连接防爆地质超前探测仪4，另一个输出端连接多炮控制器2，信号盒7将激发信号同步输出给防爆地质超前探测仪4和多炮控制器2。

[0069] 矿用本安计算机12与无线基站二10之间以及防爆地质超前探测仪主机4与无线基站一之间采用TCP/IP的通信方式；无线基站一6、无线基站二10与多跳无线中继器8采用WIFI通信方式；防爆摄像机二9和无线基站二10之间、防爆摄像机一1与无线基站一6之间采用WIFI通信方式；多炮控制器2与无线基站一6、多参数传感器二11和无线基站二10采用WIFI通信方式。

[0070] 具体实施例中，参见图3，所述多炮控制器2包括哑炮检测电路23、发爆器防误操作闭锁电路24、单片机25、多炮控制电路26、N路死锁与放炮切换电路27、N的数量与雷管3的数量相等，传感器采样电路28、以太网接口驱动电路29、以太网接口30、串口驱动电路
31和串口32，其中：

[0071] 单片机25通过以太网接口30接收矿用本安型计算机12发送的指令信号，输出控制信号到发爆器防误操作闭锁电路24、多炮控制电路26、哑炮检测电路23和传感器采样电路28，同时单片机25接收传感器采样电路28输出的瓦斯检测数据，接收哑炮检测电路23输出的检测数据，并将收到的数据按照通信协议转换成以太网数据，通过以太网接口30发送到矿用本安型计算机12；

[0072] 多炮控制电路26接收单片机25输出的控制信号对死锁与放炮切换电路27进行选通；

[0073] 哑炮检测电路23通过死锁与放炮切换电路27与对应雷管3连接，哑炮检测电路23受单片机25的控制，对已爆雷管3进行检测，并将检测数据输出到单片机25；

[0074] 传感器采样电路28受单片机25的控制，接收瓦斯传感器15输出的瓦斯检测数据，进行信号调理后输出到单片机25；

[0075] 发爆器防误操作闭锁电路24接收单片机25发出的控制信号，当起爆雷管时，解除闭锁控制，使信号盒7接入死锁与放炮切换电路27和哑炮检测电路23；当瓦斯浓度超标时闭锁，使信号盒7不能接入死锁与放炮切换电路27和哑炮检测电路23；

[0076] 每个死锁与放炮切换电路27连接一个雷管，死锁与放炮切换电路27接收多炮控制电路26输出的选通信号，并在发爆器防误操作闭锁电路24解除闭锁控制时，使信号盒7与对应雷管3接通；

[0077] 哑炮检测电路23通过死锁与放炮切换电路27与对应雷管3连接，哑炮检测电路23受单片机25的控制，对已爆雷管3进行检测，并将检测数据输出到单片机25。

[0078] 每路死锁与放炮切换电路均包括第一驱动管Q1、切换继电器J2；第一驱动管Q1受单片机25的控制，为切换继电器J2提供启动电流；切换继电器J2的第一静触点连接信号盒7的一端，切换继电器J2的第一常开触点与第二常闭触点连接，并同时连接到对应雷管3的一端，该雷管3的另一端连接切换继电器J2的第二静触点，切换继电器J2的第二常开触点连接信号盒7的另一端。

[0079] 所述发爆器防误操作闭锁电路24包括控制继电器J1和隔离管G1，隔离管G1由单片机25控制为继电器J1提供启动电流；控制继电器J1的常闭触点的两端分别连接信号盒7的两端。

[0080] 发爆器防误操作闭锁电路24和多炮控制电路26的工作原理是：初始状态，控制继电器J1通过常闭触点将雷管3引爆线短接保护，当需要接雷管3时，由矿用本安型计算机12发送第i炮的控制指令，1≤i≤N，N为雷管数量，可以取24只；单片机25收到放炮指令后，一方面控制多炮控制电路26选通第i路通道，把该路的第一驱动管Q1的基极置高电平，其余路悬空，为默认的低电平，启动该路继电器J2，把该路雷管3的引爆线和放炮控制线连通；其余路雷管全部与信号盒7未连接；多炮控制电路26中有多路选择开关D1,型号可为ADG731；另一方面，用单片机控制启动隔离管G1，也可用手动控制，使控制继电器J1工作，常闭触点释放，解除闭锁控制；当系统开始放炮时，接在信号盒7上的只有雷管和继电器的无源开关，在电气上和其余电路没有联系。采用单路选通和闭锁控制，防止因为电路异常发生误操作，同时由软件控制，避免了因操作员的误操作而引发的安全事故。

[0081] 所述哑炮检测电路23包括第三切换继电器J3、第三驱动管V8、输出管V5和取样电阻R6、R8、R9、R10；第一、第二、第三、第四取样电阻顺R6、R8、R9、R10序串联，第三驱动管V8由单片机25控制，为第三切换继电器J3提供启动电流；第三切换继电器J3的第二常开触点连接信号盒7的一端，第三切换继电器J3的第二静触点通过第四取样电阻接地，第三切换继电器J3的第一常开触点通过第三、第四取样电阻接地，第三切换继电器J3的第一静触点连接信号盒7的另一端；第一、第二取样电阻的连接节点为取样点，取样电平通过输出管V5输出到单片机25。

[0082] 参见图4，哑炮检测电路的工作原理是，监测雷管的电阻，当雷管3未爆炸时，雷管的低电阻并联在取样电阻上，阻值变小，取样电平为低电平，当雷管3爆炸后，则处于一种高阻状态，使取样电平成为高电平；单片机25读入取样电平值，判断是否为哑炮。

[0083] 哑炮检测电路通过继电器J1的2路开关接到信号盒7上，初始状态为常开，在起爆雷管3之前，单片机25控制继电器J1将哑炮检测电路与信号盒7断开，这样即使哑炮检测电路发生短路故障，电源也不会串入信号盒7；当需要检测雷管是否接上或是否有哑炮时，由单片机控制继电器J1接通检测电路。

[0084] 如图5所示，单片机25及以太网接口驱动电路29完成对数据处理、多路继电器的控制、哑炮的监测与分析、环境参数浓度的采集及处理和与矿用本安型计算机12通信，实现电路简单、可靠、成本较低。主要包括：微处理器D5，D5读取以太网通信接口的数据并转换成可以解析的数据，同时将传感器数据、继电器控制数据按照通信协议转换成以太网数据，通过驱动芯片D9发送到矿用本安型计算机12,D10为隔离变压器，实现内部电路与通信电路的隔离保护；D6，D7为单片机的外接RAM 存储器，存储单片机驱动程序，缓存器通信数据。

[0085] 如图6、7所示，具有超前地质探测仪的远程多炮集中控制探测方法，其特征在于：按如下步骤进行：

[0086] 第一步：所述多炮控制器2中设置哑炮检测电路23、发爆器防误操作闭锁电路24、单片机25、多炮控制电路26、N路死锁与放炮切换电路27、，传感器采样电路28、以太网接口驱动电路29和以太网接口30，N为雷管3的数量；每个死锁与放炮切换电路27连接一个雷管；

[0087] 第二步：使矿用本安型计算机12与多炮控制器2进行无线通信；

[0088] 第三步：在矿用本安型计算机12中设置项目信息，包括项目信息，工作面信息，接收点信息，并输入该次采集的采样参数，包括采样频率、采样长度和采样通道；

[0089] 第三步：在矿用本安型计算机12中设置炮点信息；

[0090] 第四步：进入多炮控制和采集地震波流程，多炮控制流程包括

[0091] 第四.一步单片机25通过以太网接口30接收矿用本安型计算机12的控制信号，输出信号到发爆器防误操作闭锁电路24，当起爆雷管时，解除闭锁控制，使信号盒7接入死锁与放炮切换电路27和哑炮检测电路23；

[0092] 第四.二步：死锁与放炮切换电路27接收多炮控制电路26输出的选通信号，使信号盒7与对应雷管3接通，

[0093] 第四．三步：启动本安型起爆器13，进行循环放炮；

[0094] 第四．四步：进行哑炮监测；

[0095] 第四．五步：进行瓦斯浓度检测，

[0096] 第四．六步：将数据传输到矿用本安型计算机12；

[0097] 第四．七步：判断瓦斯浓度是否超标，当瓦斯浓度超标时，单片机25输出控制信号使信号盒7不能接入死锁与放炮切换电路27和哑炮检测电路23，放炮结束；如果瓦斯浓度不超标，判断是否收到矿用本安型计算机12发出的下一炮信息，如收到，则返回第四.一步；如未收到，放炮结束；

[0098] 第五步：矿用本安型计算机12接收多炮控制器2的数据；

[0099] 第六步：判断是否还有下一炮，若还有，返回第三步，如无下一炮，判断是否有哑炮，若有，返回第三步，如无哑炮，进入下一步；

[0100] 第七步：保存数据及数据分析与显示。

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