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(dá)節(jié)日喜慶的較為常用的方式，在焰火燃放的過(guò)程中，不可避免要進(jìn)行焰火的點(diǎn)燃工作，傳統(tǒng)的人工點(diǎn)燃具有一定的危險(xiǎn)性。目前，基于電點(diǎn)燃的方式有著較好的發(fā)展前景，常用的電點(diǎn)燃方式主要采用電點(diǎn)火頭和延時(shí)器作為點(diǎn)火工具和延時(shí)工具，其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確時(shí)間的點(diǎn)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(duì)于電點(diǎn)火方式提出來(lái)更加嚴(yán)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(lái)，國(guó)內(nèi)外普遍采用電點(diǎn)火頭作為大規(guī)模煙花燃放時(shí)的點(diǎn)火工具，該技術(shù)主要采用延時(shí)器對(duì)煙花的發(fā)射頻率、發(fā)射時(shí)間、發(fā)射力度進(jìn)行控制，通過(guò)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(dòng)的進(jìn)行，對(duì)于煙花精準(zhǔn)與安全燃放的要求越來(lái)越高，而傳統(tǒng)電點(diǎn)火頭的方式無(wú)法滿足精準(zhǔn)燃放的要求。由于電點(diǎn)火頭在使用過(guò)程中存在著較大的時(shí)間誤差，無(wú)法對(duì)煙花的噴射高度、燃放時(shí)間、燃燒時(shí)長(zhǎng)等進(jìn)行精準(zhǔn)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(guò)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(shí)間。電子芯片焰火燃放技術(shù)采用電子芯片點(diǎn)火裝置及延時(shí)工具，擯棄了原有的電點(diǎn)火頭和延時(shí)工具，提高了焰火燃放過(guò)程中的安全性、穩(wěn)定性和時(shí)間精準(zhǔn)度。目前，電子芯片焰火燃放系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有研制成功，國(guó)外的系統(tǒng)在使用過(guò)程中也存在著較多問(wèn)題。首先是電子芯片的焰火燃放系統(tǒng)為特設(shè)系統(tǒng)，無(wú)法與傳統(tǒng)的電點(diǎn)火系統(tǒng)進(jìn)行互換，通用性不高。另外，該芯片在設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中將焰火發(fā)射系統(tǒng)與煙火燃放系統(tǒng)分割開來(lái)，這樣的設(shè)計(jì)導(dǎo)致了煙火在燃放過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)時(shí)間方面的精準(zhǔn)控制。

電子芯片焰火燃放技術(shù)在芯片設(shè)計(jì)方面沒(méi)有做好相應(yīng)的保護(hù)工作，比如缺乏抗靜電的措施。在實(shí)際使用過(guò)程中，電源與配套芯片系統(tǒng)沒(méi)有分開，導(dǎo)致靜電對(duì)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(jìn)行電子參數(shù)的設(shè)定，特別是是時(shí)間的設(shè)定，這就導(dǎo)致了焰火在燃放過(guò)程中不能隨機(jī)調(diào)節(jié)，不具有靈活性。

2、電子芯片焰火燃放技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)分析

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

2.1準(zhǔn)確的延時(shí)控制。電子芯片焰火燃放技術(shù)采用了較為先進(jìn)的電子時(shí)間控制技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間的精準(zhǔn)控制，特別是對(duì)于延時(shí)的控制也能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確控制，這就能夠保證焰火燃放過(guò)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(jì)。在進(jìn)行電子芯片的設(shè)計(jì)過(guò)程中，采用的儲(chǔ)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(jì)充分確保了煙花燃放過(guò)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(shí)對(duì)電流情況進(jìn)行檢測(cè)分析，并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)電路網(wǎng)絡(luò)的可靠性進(jìn)行分析。在一定程度上大大改善了原有的電點(diǎn)火系統(tǒng)存在的燃放過(guò)程中被誤操作的可能性，消除了燃放過(guò)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(duì)整個(gè)起爆電路進(jìn)行控制，可以隨時(shí)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的電流、電壓等進(jìn)行顯示，隨時(shí)檢查并調(diào)整電路系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)模塊的使用情況，確保電子模塊、電路燃放系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

2.4更加安全的管理控制。煙花屬于危險(xiǎn)品，在加工制造、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、使用過(guò)程中同樣存在著較大的管理風(fēng)險(xiǎn)。而電子芯片控制的煙花能夠克服上述缺點(diǎn)，通過(guò)在煙花內(nèi)部設(shè)計(jì)芯片內(nèi)部代碼和特殊的燃放控制程序，可以將整個(gè)燃放過(guò)程進(jìn)行控制，這樣就保證了電子芯片煙花能夠在制造、運(yùn)輸、存儲(chǔ)、使用過(guò)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(guó)內(nèi)外對(duì)于危險(xiǎn)爆炸品的控制部分研究已經(jīng)取得了較大的成果并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)推廣應(yīng)用，然而該技術(shù)并沒(méi)有全面應(yīng)用到煙火的燃放過(guò)程中。為了提高燃放過(guò)程的安全性，相關(guān)部門對(duì)于電子燃放系統(tǒng)進(jìn)行倡導(dǎo)，促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的研究進(jìn)步。煙花的設(shè)計(jì)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(chǎng)上常見(jiàn)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(shí)設(shè)計(jì)相關(guān)儲(chǔ)存能量的器件，多為電容。在使用過(guò)程中經(jīng)過(guò)燃放系統(tǒng)后實(shí)現(xiàn)對(duì)電容充電，而整個(gè)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(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，如其電點(diǎn)火設(shè)備采用傳統(tǒng)模式，為電點(diǎn)火器，起爆過(guò)程中各個(gè)部分采用串聯(lián)方式，這種設(shè)計(jì)方式與當(dāng)前的電點(diǎn)火方式配合使用，對(duì)于提高系統(tǒng)精準(zhǔn)度和安全性具有重要意義。同時(shí)，該設(shè)計(jì)能夠充分發(fā)揮芯片的電流檢測(cè)功能，全面核查線路存在的問(wèn)題，與氣體發(fā)生器配合使用時(shí)能精確控制發(fā)射火藥量與發(fā)生時(shí)間。電子控制部分通過(guò)芯片實(shí)現(xiàn)了對(duì)煙花燃放高度、裝藥量以及發(fā)數(shù)的模式化精準(zhǔn)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(guò)程的方便快速。該連接方式不僅能夠大大增加安裝過(guò)程，減少時(shí)間，提升效率，同時(shí)也能夠及時(shí)檢查出線路連接中的隱患，及時(shí)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(gè)燃放單元均獨(dú)立存在，相鄰單元的異常情況不會(huì)對(duì)整個(gè)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(diǎn)火系統(tǒng)結(jié)合使用，大大確保了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的可靠性。

電子控制芯片部分為整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，對(duì)于系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到了舉足輕重的作用。在能量供應(yīng)部分的設(shè)計(jì)上，沒(méi)有采用國(guó)外常用的獨(dú)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(chǔ)機(jī)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(diǎn)對(duì)基于電子芯片的燃放技術(shù)進(jìn)行了分析研究，給出了其特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，并通過(guò)與目前常用的電點(diǎn)火方式進(jìn)行比較，得出了其可行性。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)廠家的加工制造以及目前的電子芯片技術(shù)進(jìn)行研究試驗(yàn)，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(zhǔn)確性，對(duì)于提高國(guó)內(nèi)的焰火燃放技術(shù)有著重要的參考價(jià)值和意義。

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