電子芯片在焰火燃放技術(shù)中的應(yīng)用分析

喬吉昌

摘 要：焰火燃放是人們表達節(jié)日喜慶的較為常用的方式，在焰火燃放的過程中，不可避免要進行焰火的點燃工作，傳統(tǒng)的人工點燃具有一定的危險性。目前，基于電點燃的方式有著較好的發(fā)展前景，常用的電點燃方式主要采用電點火頭和延時器作為點火工具和延時工具，其在實際應(yīng)用過程中存在問題，無法實現(xiàn)準確時間的點燃和安全燃放，在穩(wěn)定性上也存在不足。而當(dāng)今焰火結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，對于電點火方式提出來更加嚴格的要求。為此，筆者研究了基于電子芯片在焰火燃放技術(shù)，大大提高了焰火燃放的安全性和效率，為相關(guān)技術(shù)人員、使用人員提供了有益參考。

關(guān)鍵詞：電子芯片;焰火燃放;技術(shù);應(yīng)用分析

前 言

近年來，國內(nèi)外普遍采用電點火頭作為大規(guī)模煙花燃放時的點火工具，該技術(shù)主要采用延時器對煙花的發(fā)射頻率、發(fā)射時間、發(fā)射力度進行控制，通過上述手段確保煙花的燃放效果和安全性能。當(dāng)前隨著各種大規(guī)模慶典活動的進行，對于煙花精準與安全燃放的要求越來越高，而傳統(tǒng)電點火頭的方式無法滿足精準燃放的要求。由于電點火頭在使用過程中存在著較大的時間誤差，無法對煙花的噴射高度、燃放時間、燃燒時長等進行精準控制，導(dǎo)致整體燃放效果不佳[1]-[10]。為此，研究電子芯片在焰火燃放技術(shù)很有必要，迫在眉睫。

1、基于電子芯片的焰火燃放技術(shù)現(xiàn)狀分析

基于電子芯片的焰火燃放技術(shù)通過在煙花的焰火材料上安裝電子芯片，可以有效控制煙花的燃放時間。電子芯片焰火燃放技術(shù)采用電子芯片點火裝置及延時工具，擯棄了原有的電點火頭和延時工具，提高了焰火燃放過程中的安全性、穩(wěn)定性和時間精準度。目前，電子芯片焰火燃放系統(tǒng)在國內(nèi)還沒有研制成功，國外的系統(tǒng)在使用過程中也存在著較多問題。首先是電子芯片的焰火燃放系統(tǒng)為特設(shè)系統(tǒng)，無法與傳統(tǒng)的電點火系統(tǒng)進行互換，通用性不高。另外，該芯片在設(shè)計研發(fā)過程中將焰火發(fā)射系統(tǒng)與煙火燃放系統(tǒng)分割開來，這樣的設(shè)計導(dǎo)致了煙火在燃放過程中難以實現(xiàn)時間方面的精準控制。

電子芯片焰火燃放技術(shù)在芯片設(shè)計方面沒有做好相應(yīng)的保護工作，比如缺乏抗靜電的措施。在實際使用過程中，電源與配套芯片系統(tǒng)沒有分開，導(dǎo)致靜電對系統(tǒng)產(chǎn)生影響，而電源也占據(jù)了較大的設(shè)備空間，增加了操作的復(fù)雜性。電子芯片在安裝前須進行電子參數(shù)的設(shè)定，特別是是時間的設(shè)定，這就導(dǎo)致了焰火在燃放過程中不能隨機調(diào)節(jié)，不具有靈活性。

2、電子芯片焰火燃放技術(shù)特點與優(yōu)勢分析

電子芯片焰火燃放技術(shù)的特點和優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面：

2.1準確的延時控制。電子芯片焰火燃放技術(shù)采用了較為先進的電子時間控制技術(shù)，可以實現(xiàn)對時間的精準控制，特別是對于延時的控制也能夠?qū)崿F(xiàn)準確控制，這就能夠保證焰火燃放過程中安全性能，提升安全指數(shù)。

2.2安全的焰火材料設(shè)計。在進行電子芯片的設(shè)計過程中，采用的儲存能量的電子設(shè)備為芯片，該技術(shù)能夠大大增加系統(tǒng)的抗靜電能力，提升系統(tǒng)的抗散電流的能力，上述設(shè)計充分確保了煙花燃放過程中的材料安全。

2.3可靠的燃放性能。采用電子芯片的燃放系統(tǒng)能夠隨時對電流情況進行檢測分析，并根據(jù)檢測結(jié)果對電路網(wǎng)絡(luò)的可靠性進行分析。在一定程度上大大改善了原有的電點火系統(tǒng)存在的燃放過程中被誤操作的可能性，消除了燃放過程中的不穩(wěn)定因素。電子芯片的燃放系統(tǒng)采用電子芯片，配套相應(yīng)的爆炸引導(dǎo)系統(tǒng)對整個起爆電路進行控制，可以隨時對系統(tǒng)內(nèi)的電流、電壓等進行顯示，隨時檢查并調(diào)整電路系統(tǒng)內(nèi)各個模塊的使用情況，確保電子模塊、電路燃放系統(tǒng)的可靠運行。

2.4更加安全的管理控制。煙花屬于危險品，在加工制造、運輸、存儲、使用過程中同樣存在著較大的管理風(fēng)險。而電子芯片控制的煙花能夠克服上述缺點，通過在煙花內(nèi)部設(shè)計芯片內(nèi)部代碼和特殊的燃放控制程序，可以將整個燃放過程進行控制，這樣就保證了電子芯片煙花能夠在制造、運輸、存儲、使用過程中全程被監(jiān)控，避免在管理控制中存在的安全隱患。

3、電子控制模塊芯片及配套系統(tǒng)分析

當(dāng)前，國內(nèi)外對于危險爆炸品的控制部分研究已經(jīng)取得了較大的成果并進行了現(xiàn)場推廣應(yīng)用，然而該技術(shù)并沒有全面應(yīng)用到煙火的燃放過程中。為了提高燃放過程的安全性，相關(guān)部門對于電子燃放系統(tǒng)進行倡導(dǎo)，促進了相關(guān)技術(shù)的研究進步。煙花的設(shè)計也可以借鑒當(dāng)前常用的電子控制部分思路及配套芯片。市場上常見的電子控制部分結(jié)構(gòu)類似，其普遍采用并聯(lián)的方式，同時設(shè)計相關(guān)儲存能量的器件，多為電容。在使用過程中經(jīng)過燃放系統(tǒng)后實現(xiàn)對電容充電，而整個電子控制部分的核心即為芯片。

當(dāng)前，相關(guān)部門研發(fā)形成了煙花燃放配套的電子控制部分，且在線路連接上也進行了優(yōu)化設(shè)計，如其電點火設(shè)備采用傳統(tǒng)模式，為電點火器，起爆過程中各個部分采用串聯(lián)方式，這種設(shè)計方式與當(dāng)前的電點火方式配合使用，對于提高系統(tǒng)精準度和安全性具有重要意義。同時，該設(shè)計能夠充分發(fā)揮芯片的電流檢測功能，全面核查線路存在的問題，與氣體發(fā)生器配合使用時能精確控制發(fā)射火藥量與發(fā)生時間。電子控制部分通過芯片實現(xiàn)了對煙花燃放高度、裝藥量以及發(fā)數(shù)的模式化精準控制。

電子控制模塊芯片的燃放模式借鑒了雷管燃放中的芯片控制原理，同樣采用并聯(lián)的連接方式，確保了使用過程的方便快速。該連接方式不僅能夠大大增加安裝過程，減少時間，提升效率，同時也能夠及時檢查出線路連接中的隱患，及時排查出于芯片系統(tǒng)脫離的燃燒物料。因此電子控制模塊芯片的燃放模式更加安全可靠，每個燃放單元均獨立存在，相鄰單元的異常情況不會對整個燃放系統(tǒng)造成影響。電子芯片的燃放系統(tǒng)具有較好的適應(yīng)性和配套性，可以與當(dāng)前的電點火系統(tǒng)結(jié)合使用，大大確保了現(xiàn)場應(yīng)用的可靠性。

電子控制芯片部分為整個系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，對于系統(tǒng)的正常運行起到了舉足輕重的作用。在能量供應(yīng)部分的設(shè)計上，沒有采用國外常用的獨立電源控制的方式，而是采用了電容作為電子控制芯片的能力存儲機構(gòu)，這就確保了電子控制系統(tǒng)的安全性。

4、結(jié)論

筆者重點對基于電子芯片的燃放技術(shù)進行了分析研究，給出了其特點優(yōu)勢，并通過與目前常用的電點火方式進行比較，得出了其可行性。通過對生產(chǎn)廠家的加工制造以及目前的電子芯片技術(shù)進行研究試驗，得出了電子芯片技術(shù)能夠大大提高焰火燃放的安全性和準確性，對于提高國內(nèi)的焰火燃放技術(shù)有著重要的參考價值和意義。

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