電子芯片在焰火燃放技術中的應用

尤秀

摘 ? 要：焰火燃放在我國有著非常久遠的歷史，煙花對于國人來說不僅僅是一種非常絢麗的藝術表演，更是象征著喜慶繁榮的含義。在當前國內的大型焰火燃放系統上主要是使用電點火藥頭和延期索作為燃放的點火元件和延期元件，這類傳統的燃放方式存在諸多弊端，尤其是在燃放時間精度上和焰火燃放安全性及穩定性上，無法滿足現今越來越復雜的煙花構圖需求。因此，通過使用電子芯片來控制電點火頭的燃放技術，在很大程度上改變了傳統的焰火燃放模式，使焰火燃放技術領域得到新的突破。

關鍵詞：電子芯片 ?芯片焰火彈 ?芯片控制系統

中圖分類號：TQ567.9 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）09（b）-0110-02

目前國內外大型煙花燃放表演的燃放模式都是通過電點火藥頭作為點火元件，通過內部的延期索和發射藥的使用量控制每一個煙花的燃放時間和升空高度，通過這些因素的控制決定每一個禮花彈在圖形中的位置或者是達到預想中的燃放效果。這種傳統的燃放方式在目前燃放要求越來越高的燃放技術上已經體現出多種的弊端，尤其是在時間精度這一塊，就以普通的禮花彈的測試時間為例，傳統的4#禮花彈定時誤差在±0.5s，而8#禮花彈定時誤差能達到±0.8s，這樣的定時誤差還是最理想狀態下測試得到的時間，在時間精度上存在非常大的偏差，無法精準的控制燃放高度和燃放時間，導致傳統的煙花只能通過燃放陣地進行發射定時對整個燃放順序進行控制，但是這個時間控制也只能控制發射的時間，無法精準控制升空后的燃放延時，也無法對整體燃放時間進行最佳的控制，導致一旦操作上存在問題就會影響到整體的燃放效果。

1 ?電子芯片焰火彈的發展現狀

電子芯片焰火彈顧名思義，是將電子芯片用在焰火彈上，通過芯片進行控制焰火彈的燃放時間，使用電子芯片制作的電子點火部件作為點火元件和延期元件，取代了傳統禮花彈使用的電點火頭和延期索，具有高精準的燃放時間和優異的燃放安全性及穩定性，該類型的芯片已經在民用爆炸器材上有著非常成熟的使用經驗。但是電子芯片在焰火燃放上進行使用較為成熟的目前只有美國古奇公司，該公司已經生產出并且在多個燃放現場進行了試驗，初步得到了一些比較好的效果，但是從現場使用的情況來看，該公司的電子芯片焰火彈在設計上存在很多的弊端。

在燃放系統上采用的是特殊的燃放系統，無法和傳統的電點火燃放系統共同使用，在使用上不具有通用性;其次是燃放系統未將發射系統和禮花彈燃放系統合二為一，兩系統獨立進行工作，這種設計會在一定程度上影響芯片焰火彈的發射和燃放精度，影響了焰火燃放的效果;

在芯片設計上面，在抗靜電抗雜散電流的防護設計上缺乏相應的保護措施，在抗靜電抗雜散電流方面較差;同時電源和芯片連接在一起，增加了靜電和雜散電流等芯片的影響，同時電源的安裝增大了芯片整體的體積，安裝上也增加了難度，同時由于自身自帶電源，所以無法提前與禮花彈體安裝在一起，這也增加了燃放現場安裝禮花彈的工作量，在工程實施上增大了很多的困難和很大的危險性;

芯片彈芯片必須通過電腦進行時間設定或者通過廠家芯片提前設定好時間，再在現場根據具體情況進行調整，這種方法在時間設定上相對不具備現場操作靈活性。只要設計圖上明確設定好每一發產品的燃放時間精度，就可以通過專用手持設備自動將每一發時間寫進芯片內部，實施起來才會更加便利，在時間精度上也會有著非常大的提升。

2 ?目前國內市場現有電子控制模塊芯片及起爆系統介紹

國內針對雷管的電子控制模塊已經非常普及了，而且技術相對來說非常的成熟，然而對于焰火燃放這一塊，卻一直無人問津，目前國家大力倡導使用數碼電子雷管，在很大程度上促進了雷管電子控制模塊的研發，同樣作為民用火工品器材，煙花也在一定程度上可以使用現有的電子控制模塊。目前國內民爆市場所采用的電子控制模塊構造都非常接近，采用并聯電路，通過連接塊進行并聯連接，內置電容作為儲能元件，外部通過燃放系統使用高壓對內置電容進行充電，通過芯片作為整個模塊的控制中心。

在目前的國內市場中有許多關于專門用于煙花燃放的電子控制模塊，但是在線路連接上這類電子控制模塊均采用的是與原來的電點火裝置一樣的串聯組起爆連接，這種連接方式可以和電點火藥頭連用，很好的適用于現有的煙花燃放系統，但是該連接方式無法完全發揮芯片的電性能檢測功能，且對線路連接要求非常嚴格，同時串聯組燃放系統無法和氣壓發射系統連用，只有在發射藥和禮花彈都使用電子芯片作為時間控制時，才可以讓時間精度達到設定的要求，但是這種設計方式導致禮花彈燃放高度會容易受到發射藥裝藥量的影響，所以這種模式同樣很難控制禮花彈按預期高度的燃放。

當前市場上使用的雷管芯片控制模塊采用的是并聯的線路模式，這種連接方式更加實用，而且連接方式上更加方便快捷，使用并聯線路最大的好處是連接線路上更加方便，同時在排查禮花彈異常情況上也更加方便，如果有未連接在線路的芯片焰火彈，可以立即查找到相應的禮花彈，在設計上，并聯線路連接要比傳統煙花電點火頭的串聯線路連接更加方便可靠，同時單發芯片禮花彈異常也不會影響到整個線路的燃放，在特殊情況可以直接實施燃放;對于煙花燃放系統來說，焰火芯片彈可以與現有的傳統煙花電點火頭同時使用的，通過芯片焰火彈燃放系統同時進行現場設置。這個是與現有的電子芯片焰火彈使用的模式完全不一樣的方式。將這種雷管用電子控制模塊使用到焰火現場的使用方式，將對煙花產品的一次很大程度的改進。芯片焰火彈在煙花產品中屬于高技術產品，在煙花燃放技術上有著非常大的改進。

電子控制模塊作為芯片焰火彈的核心部分，電子控制模塊起到的決定性的作用，電子控制模塊的設計及功能在整個芯片焰火彈燃放中有著非常大的影響。首先是在供能部分的設計，相比國外現有的外接電源式的電子控制模塊，使用電容作為電子芯片藥頭燃放的儲能元件，是電子雷管芯片具有非常高的安全性，而且這類型電子控制模塊具有非常優異的抗靜電能力和抗雜散電流的能力，將其在雷管的安全優勢用于煙花燃放領域，改變傳統的煙花燃放系統，將更加精準，更加安全，更加可靠的電子芯片用于煙花燃放，使得焰火燃放受到外界影響更小。

3 ?電子芯片在煙花技術上使用的優勢

（1）延期時間高精準：焰火電子芯片采用的電子時鐘進行時間的精準控制從而使延期時間有著非常高的精準度，完全可以保證焰火彈在指定是時間進行燃放;

（2）焰火彈更加安全：目前國內用在雷管行業的電子芯片普遍采用的是電容作為儲能元件，同時增加了抗靜電和抗雜散電流的結構設計，這在一定程度上提高了芯片焰火彈燃放的安全性;

（3）燃放更加可靠：目前現有的電點火裝置雖然可以檢測電流情況來判斷整個網路是否正常，但是一旦通電后電點火裝置存在被擊發的可能性，導致整個燃放過程存在不穩定因素。通過電子芯片和專用的起爆系統進行控制整個網絡，可以提前檢測芯片焰火彈的電流和電性能，判斷通斷路的同時可以檢查整個電子控制模塊的各部件情況，從而保證電子控制模塊以及整個燃放網絡的正常運行;

（4）管理更加安全：煙花同樣屬于民用爆炸物品，在管理上同樣存在很多的風險和安全隱患，通過電子芯片內部的芯片內置碼以及專用的燃放系統，能夠使的整個燃放過程受到監管，保證焰火彈從生產到最后的燃放過程都可以被追蹤，避免流失造成社會危害。

（5）電子芯片作為延期元件更加環保：在我們現有的火工品延期索中，絕大多數的延期索還是使用的鉛管進行裝填延期藥，鉛本身就是有毒物質，在高溫下對周邊空氣，水質，泥土等環境因素會造成很大的影響。電子芯片作為新一代延期元件，內部不含有毒化學物質，更加的安全環保。

4 ?結語

本文主要研究電子芯片用于焰火彈的優勢以及現有市場電子雷管用電子芯片使用在焰火彈上的可行性分析，根據目前煙花生產企業的生產過程以及現有電子雷管芯片的研究及實驗，分析電子芯片在焰火彈上有著非常重要的使用價值，在一定程度上可以改變目前國內的焰火燃放模式和焰火燃放技術。本文對雷管用電子芯片使用在焰火彈上有著重要的參考價值。

參考文獻

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