"Système d'allumage de mines explosives et dispositif de contrôle de l'état de fonctionnement de la mine" La présente invention a trait à un système permet- tant le contrôle de l'état de fonctionnement d'une mine explo- sive.
Dans le brevet belge n[deg.]870.174 de la Demanderesse
<EMI ID=1.1>
<EMI ID=2.1>
électroniques destinés à l'équipement des mines explosives et servant à créer des conditions de fonctionnement déterminées d'après les exigences que pose l'utilisation des mines.
La présente invention a pour objet la création d'une
mine explosive équipée de la totalité ou d'une partie des systèmes décrits dans les deux brevets susmentionnés et munie en
outre d'un système capable de fournir, en coopération avec
des moyens de détection actionnés par les personnes qui ont
posé la mine, des signaux porteurs d'information concernant
l'état de fonctionnement de cette dernière.
Il s'agit, en particulier, d'un système destiné à signaler des indications concernant l'état de fonctionnement
de la mine sans que les spécialistes concernés ne soient obligés d'entrer directement en contact avec la mine, laquelle
n'est pas repérable par les spécialistes de l'adversaire.
L'invention s'applique donc, en particulier, aux
mines explosives du genre comportant, conjointement avec un détonateur électrique, des circuits d'armement et/ou de mise à
feu, décrits dans le brevet et la demande susmentionnés,
tels que par exemple un circuit d'allumage à effet retardé, et/ou un circuit destiné à éviter les tentatives de destruction de la mine et émettant une commande d'allumage au moindre ébranlement
de cette dernière, et/ou un circuit ayant pour fonction d'émettre un signal de commande d'allumage sous l'influence d'une pression exercée sur la mine,et/ou un circuit de neutralisation et un amplificateur terminal pour provoquer la détonation
du détonateur.
Une mine de ce genre est caractérisée essentiellement par le fait qu'entre lesdits circuits de commande et
ledit amplificateur d'excitation du détonateur sont incorpo- rés une logique de mise en action destinée à émettre un signal concernant l'état du système et, en aval de cette logique, un transmetteur comportant un circuit oscillateur modulé, piloté par ledit signal concernant l'état du système,
<EMI ID=3.1>
du modulateur, ainsi qu'un récepteur chargé de la réception
d'un signal provenant de l'extérieur et du pilotage dudit circuit d'inhibition.
L'invention prévoit, à titre d'équipement associé
à la structure de mine décrite ci-dessus, l'emploi d'un dis- positif ou sonde de détection, extérieure par rapport à la
mine et comportant un transmetteur émettant des impulsions accordées à la même fréquence que le récepteur associé à la
<EMI ID=4.1>
un circuit pour le traitement du,signal reçu par le récepteur, qui commande un indicateur lumineux et un circuit de basse fréquence chargé de la commande d'un écouteur.
On dispose ainsi, grâce à l'application du système selon l'invention qui sera expliqué en détail ci-après, d'une part, une mine qui, dans l'hypothèse qu'elle est mise dans
un état de fonctionnement déterminé par une technique connue
en soi, agit sur un transmetteur incorporé dans la mine, et, d'autre part, d'une sonde de détection, qui est équipée d'un récepteur-transmetteur accordé à la même fréquence que celui
dont est équipé la mine, et est chargée de la transmission
d'un signal d'interrogation concernant l'état de fonctionnement dans lequel se trouve la mine, et de la réception d'un signal d'information sur cet état.
En d'autres termes, l'invention concerne un système intégré comportant:
- une mine pouvant être armée en un état de fonctionnement déterminé et capable d'émettre un signal indicateur de cet état, mais normalement inerte en ce qui concerne les signaux de ce genre, ce qui signifie en d'autres ternes que la mine est normalement non repérable en cas de dépistage effectué avec des appareils de détection portatifs; et
- une sonde de détection, qui transmet un signal d'interrogation accordé sur le signal de la mine et destiné à l'activation momentanée du circuit transmetteur de la mine, et capte le signal émis par la mine afin de le traduire en une indication appropriée,'telle qu'une indication optique et/ou acoustique, concernant l'état de fonctionnement de la 'ne.
D'autres caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres particularités du système selon l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante d'un mode d'exécution préféré, donnée sans intention restrictive aucune et illustrée par les dessins annexés, où la figure 1 représente en schéma-bloc le circuit d'armement et de contrôle de fonctionnement de la mine; la figure 2 représente en schéma-bloc le circuit récepteur-transmetteur de la mine; la figure 3 représente en détail un exemple de réalisation du circuit électrique faisant office de logique de mise en action associée à la mine; et la figure 4 représente en schéma-bloc le circuit récepteur-transmetteur associé à la sonde de détection.
<EMI ID=5.1>
système de mise en action du mécanisme d'allumage selon l'invention comporte de manière connue, révélée dans les deux brevets susmentionnés, une source de courant électrique 1, qui alimente tous les organes du dispositif d'allumage, y compris les circuits de signalisation.
La manoeuvre du dispositif de sécurité 2 provoque la fermeture de l'interrupteur général 2a et la remise à zéro d'un circuit de retardement d'armement 4 au moyen du circuit
<EMI ID=6.1>
tentatives de destruction de la mine, se met en état de fonctionnement. Il comporte, également de manière connue, révélée dans les brevets susmentionnés, par exemple un interrupteur à bulbe de mercure, qui donne une commande d'allumage lorsque le système d'allumage est basculé.
Le système de mise en action selon l'invention com-
<EMI ID=7.1>
dont le fonctionnement sera décrit en détail ci-après et qui est capable de compter avec précision suffisante une période beaucoup plus longue, par exemple de 1 à 128 jours. Cette
<EMI ID=8.1>
temps de retard d'armement et au moment de la mise en action dudit circuit de protection contre l'enlèvement.
Le système de mise en action selon l'invention com-
<EMI ID=9.1>
d'un signal de commande d'allumage au moment de la fermeture d'un contact électrique commandée par le plateau de pression 7a. Ce circuit pression est également décrit dans les deux brevets susmentionnés.
Les commandes d'allumage en provenance des circuits 5 et ? et un signal de permission donné par ladite horloge à longue durée 6 sont envoyés simultanément à un circuit logi-
<EMI ID=10.1>
à trois positions le choix de l'une ou l'autre des trois positions suivantes: <EMI ID=11.1> mine peut être mise à feu sous l'influence soit du circuit pour éviter les tentatives de destruction de la mine, soit par le circuit pression. A la fin de la période
<EMI ID=12.1>
tentatives de destruction de la mine est neutralisé, de sorte que la mine peut être manipulée avec précaution, mais fait explosion en cas de sollicitation par pression.
-AN-: le circuit pour éviter les tentatives de destruction de la mine (circuit 5) est constamment inhibé. La mine peut être manipulée avec précaution, mais fait explosion en cas de sollicitation parpression. Lorsque la période établie <EMI ID=13.1>
et ne fait plus explosion, même si elle est sollicitée par pression.
-AR + AN- : combinaison des deux modes de fonctionnement précédents. La mine peut être mise à feu pendant toute la <EMI ID=14.1>
soit du circuit 5 (circuit pour éviter les tentatives de
<EMI ID=15.1>
Lorsque s'est écoulée la période d'activité de l'horloge 6, la mine devient totalement inerte.
Le circuit logique -.^ de mise en action 8 se compose de simples circuits logiques du type OU/ET, dont un exemple sera décrit ci-après. Ce circuit est conçu pour envoyer un
<EMI ID=16.1> fonctionnement préétabli et avec la permission donnée par
<EMI ID=17.1>
de pression ou du circuit pour éviter les tentatives de destruction de la mine. Le circuit logique émet également un signal logique d'état W, qui indique l'état de fonctionnement dans lequel se trouve le système et s'emploie dans le circuit de signalisation, objet de l'invention, décrit ci-après. Le système de mise en action pourra également comporter un circuit de décharge automatique, qui, de la manière déjà décrite dans le brevet et la demande susmentionnés, provoque la décharge rapide de la batterie en cas de panne de l'amplificateur de
<EMI ID=18.1>
mine selon la présente invention se compose en substance
d'un récepteur-transmetteur moyenne fréquence (par exemple de
100 kHz), dont le schéma-bloc est représenté à la figure 2. Comme le montre cette figure, il comporte surtout un oscillateur générateur de signaux porteurs 16, un oscillateur de signalisation 15 à deux tons, un modulateur 14 et un amplificateur de transmission 13. L'oscillateur 15 a pour fonction l'émission de l'un ou l'autre de deux signaux acoustiques, c'est-à-dire de deux tons différents, selon le niveau du signal d'état W provenant de la logique de mise en action 8 du système de mise en action décrit ci-dessus.
Le signal de sortie de l'amplificateur 13 est un signal porteur, modulé intégralement par l'un ou l'autre des signaux provenant dudit oscillateur 15. Il importe de souligner que la transmission de ce signal ne s'effectue pas de manière ininterrompue, mais seulement pendant un temps de très courte durée (par exemple une fraction de seconde) en réponse
à un signal d'interrogation émis par un appareil situé à l'extérieur de la mine, comme il est décrit en détail ci-après.
En effet, le signal d'interrogation venant de l'extérieur est capté par l'antenne 20 (par exemple une antenne à bobine), filtré et envoyé à un récepteur-amplificateur 17 par
<EMI ID=19.1>
ce récepteur-amplificateur 17, le signal se dirige à travers un circuit révélateur 18 vers un circuit logique 19, ayant pour fonction d'inhiber la réception en Il.-,pendant un temps déterminé et de permettre ainsi la transmission du signal émis par l'amplificateur 13.
Par suite de l'emploi, expliqué ci-après, d'un appa-
<EMI ID=20.1>
d'interrogation, le transmetteur de la mine émet des signaux de réponse au même rythme que l'émetteur de signaux d'interrogation.
D'autre part, en cas d'absence de signaux d'interrogation, le circuit de signalisation ici décrit n'émet pas de signaux, de sorte que la mine reste muette et ne peut, par conséquent, pas être découverte à l'aide de détecteurs portables. Un avantage supplémentaire de ce système consiste en
ce qu'en cas de silence (absence de transmission) la consommation d'énergie du circuit est minime.
L'appareil de détection extérieur à la mine se compose à son tour essentiellement d'un récepteur-transmetteur moyenne fréquence, fonctionnant, pour préciser, à la même fréquence (par exemple 100 kHz) que le circuit de signalisation selon la figure 2, dont le schéma-bloc est représenté à la figure 4.
Comme on le voit en se reportant aux figures, l'appareil concerné comporte un oscillateur émetteur de signaux porteurs (oscillateur 23), un modulateur 24, un générateur d'im-
<EMI ID=21.1>
un signal d'interrogation vers l'antenne à bobine 21 par l'entremise du dispositif d'accouplement 22 à T.
<EMI ID=22.1>
se d'un train d'impulsions par exemple d'une durée de 0,2 seconde et d'une période de 0,6 seconde.
Comme déjà dit précédemment, ce signal d'interrogation émis par l'appareil de détection excite le circuit de signalisation associé à la mine, qui émet un signal de réponse, qui, comme déjà dit, fournit des indications concernant l'état dans lequel se trouve la mine et est capté par l'antenne 21 et
<EMI ID=23.1>
Le récepteur 27, qui est inhibé par le générateur d'impulsions 25 pendant toute la durée de la transmission du signal d'interrogation, est accouplé à un détecteur 28, à la sortie duquel s'obtient le ton engendré par l'oscillateur 15 du circuit de signalisation associé à la mine.
Le signal de sortie du détecteur 28 est amplifié
<EMI ID=24.1>
Comme déjà dit précédemment, la logique de mise en action, illustrée par le schéma-bloc de la figure 1, se compose d'un simple ensemble de circuits OU/ET, dont la figure 3 représente un exemple non limitatif. L'ensemble illustré.par la figure 3 comporte un premier circuit ET, associé à un sélecteur S à trois positions, dont les entrées sont connectées respectivement à la sortie du circuit pour éviter les tentatives de destruction de la mine,qui émet une signal logique, à savoir, par exemple, un signal "0" au repos et un signal "1" à l'état d'excitation, et au contact SA du sélecteur S, un circuit OU, dont les entrées sont connectées respectivement à la sortie du <EMI ID=25.1>
émet un signal "0" au repos et un signal "1 " en cas d'excitation,
The present invention relates to a system for controlling the operating state of an explosive mine.
In Belgian patent n [deg.] 870,174 by the Applicant
<EMI ID = 1.1>
<EMI ID = 2.1>
electronics intended for the equipment of explosive mines and used to create operating conditions determined by the requirements of the use of mines.
The object of the present invention is to create a
explosive mine equipped with all or part of the systems described in the two aforementioned patents and equipped in
besides a system capable of providing, in cooperation with
detection means actuated by persons who have
laid the mine, signals carrying information about
the operating state of the latter.
It is, in particular, a system intended to signal indications concerning the operating state.
of the mine without the specialists concerned having to come into direct contact with the mine, which
cannot be detected by the opponent's specialists.
The invention therefore applies, in particular, to
explosive mines of the kind comprising, together with an electric detonator, circuits for arming and / or setting
fire, described in the aforementioned patent and application,
such as for example a delayed-effect ignition circuit, and / or a circuit intended to prevent attempts to destroy the mine and emitting an ignition command at the slightest shaking
of the latter, and / or a circuit having the function of emitting an ignition control signal under the influence of a pressure exerted on the mine, and / or a neutralization circuit and a terminal amplifier for causing the detonation
of the detonator.
A mine of this kind is characterized essentially by the fact that between said control circuits and
said detonator excitation amplifier are incorporated an actuation logic intended to emit a signal relating to the state of the system and, downstream of this logic, a transmitter comprising a modulated oscillator circuit, controlled by said signal relating to the system. 'system status,
<EMI ID = 3.1>
modulator, as well as a receiver responsible for receiving
a signal coming from outside and the control of said inhibition circuit.
The invention provides, as associated equipment
to the mine structure described above, the use of a device or detection probe, external with respect to the
mine and comprising a transmitter emitting pulses tuned to the same frequency as the receiver associated with the
<EMI ID = 4.1>
a circuit for processing the signal received by the receiver, which controls a light indicator and a low-frequency circuit responsible for controlling an earphone.
Thus, thanks to the application of the system according to the invention which will be explained in detail below, on the one hand, a mine which, on the assumption that it is placed in
an operating state determined by a known technique
in itself, acts on a transmitter incorporated in the mine, and, on the other hand, a detection probe, which is equipped with a receiver-transmitter tuned to the same frequency as that
which the mine is equipped with, and is responsible for the transmission
of an interrogation signal concerning the operating state in which the mine is located, and of the receipt of an information signal on this state.
In other words, the invention relates to an integrated system comprising:
- a mine capable of being armed in a determined operating state and capable of emitting a signal indicative of that state, but normally inert with regard to signals of this kind, which means in other words that the mine is normally not detectable if screened with portable screening devices; and
- a detection probe, which transmits an interrogation signal tuned to the mine signal and intended for the momentary activation of the mine's transmitter circuit, and captures the signal emitted by the mine in order to translate it into an appropriate indication , 'such as an optical and / or acoustic indication, concerning the operating state of the' ne.
Other characteristics and advantages, as well as other particularities of the system according to the invention will emerge more clearly from the following detailed description of a preferred embodiment, given without any restrictive intention and illustrated by the accompanying drawings, where the FIG. 1 is a block diagram of the arming and operating control circuit of the mine; FIG. 2 is a block diagram of the receiver-transmitter circuit of the mine; FIG. 3 shows in detail an exemplary embodiment of the electrical circuit acting as actuation logic associated with the mine; and FIG. 4 represents a block diagram of the receiver-transmitter circuit associated with the detection probe.
<EMI ID = 5.1>
system for activating the ignition mechanism according to the invention comprises, in a known manner, disclosed in the two aforementioned patents, an electric current source 1, which supplies all the components of the ignition device, including the signaling circuits .
The operation of the safety device 2 causes the closing of the main switch 2a and the resetting of an arming delay circuit 4 by means of the circuit
<EMI ID = 6.1>
attempts to destroy the mine, goes into working order. It comprises, also in known manner, disclosed in the aforementioned patents, for example a mercury bulb switch, which gives an ignition command when the ignition system is switched.
The actuation system according to the invention comprises
<EMI ID = 7.1>
the operation of which will be described in detail below and which is capable of counting with sufficient precision a much longer period, for example from 1 to 128 days. This
<EMI ID = 8.1>
arming delay time and at the time of actuation of said removal protection circuit.
The actuation system according to the invention comprises
<EMI ID = 9.1>
an ignition control signal at the moment of closing of an electrical contact controlled by the pressure plate 7a. This pressure circuit is also described in the two aforementioned patents.
The ignition controls coming from circuits 5 and? and a permission signal given by said long time clock 6 are simultaneously sent to a logic circuit.
<EMI ID = 10.1>
with three positions the choice of one or the other of the three following positions: <EMI ID = 11.1> mine can be fired under the influence either of the circuit to avoid attempts to destroy the mine, or by the pressure circuit. At the end of the period
<EMI ID = 12.1>
attempts to destroy the mine is neutralized, so that the mine can be handled with care, but detonates when stressed by pressure.
-AN-: the circuit to avoid attempts to destroy the mine (circuit 5) is constantly inhibited. The mine can be handled with care, but will explode if stressed by pressure. When the established period <EMI ID = 13.1>
and no longer explodes, even if it is under pressure.
-AR + AN-: combination of the two previous operating modes. The mine can be fired during the entire <EMI ID = 14.1>
either circuit 5 (circuit to avoid attempts to
<EMI ID = 15.1>
When the period of activity of clock 6 has elapsed, the mine becomes totally inert.
The logic circuit -. ^ For actuation 8 consists of simple logic circuits of the OR / AND type, an example of which will be described below. This circuit is designed to send a
<EMI ID = 16.1> pre-established operation and with the permission given by
<EMI ID = 17.1>
pressure or circuit to avoid attempts to destroy the mine. The logic circuit also emits a logic state signal W, which indicates the operating state in which the system is located and is used in the signaling circuit, object of the invention, described below. The actuation system may also include an automatic discharge circuit, which, in the manner already described in the aforementioned patent and application, causes the rapid discharge of the battery in the event of failure of the amplifier.
<EMI ID = 18.1>
mine according to the present invention consists in substance
a medium frequency receiver-transmitter (for example
100 kHz), the block diagram of which is shown in Figure 2. As shown in this figure, it mainly comprises a carrier signal generator oscillator 16, a two-tone signaling oscillator 15, a modulator 14 and a transmission amplifier 13. The function of oscillator 15 is to transmit one or the other of two acoustic signals, that is to say of two different tones, depending on the level of the state signal W coming from the logic. actuation 8 of the actuation system described above.
The output signal of amplifier 13 is a carrier signal, fully modulated by one or the other of the signals coming from said oscillator 15. It is important to emphasize that the transmission of this signal does not take place in an uninterrupted manner, but only for a very short time (for example a fraction of a second) in response
to an interrogation signal emitted by an apparatus located outside the mine, as described in detail below.
Indeed, the interrogation signal coming from the outside is picked up by the antenna 20 (for example a coil antenna), filtered and sent to a receiver-amplifier 17 by
<EMI ID = 19.1>
this receiver-amplifier 17, the signal goes through a revealing circuit 18 to a logic circuit 19, the function of which is to inhibit reception at II .-, for a determined time and thus allow the transmission of the signal emitted by the 'amplifier 13.
As a result of the use, explained below, of an apparatus
<EMI ID = 20.1>
interrogation, the mine transmitter transmits response signals at the same rate as the interrogation signal transmitter.
On the other hand, in the absence of interrogation signals, the signaling circuit described here does not emit any signals, so that the mine remains silent and, therefore, cannot be discovered using portable detectors. An additional advantage of this system consists of
that in the event of silence (absence of transmission) the power consumption of the circuit is minimal.
The detection device external to the mine is in turn essentially composed of a medium frequency receiver-transmitter, operating, to specify, at the same frequency (for example 100 kHz) as the signaling circuit according to figure 2, of which the block diagram is shown in figure 4.
As can be seen by referring to the figures, the apparatus in question comprises an oscillator emitting carrier signals (oscillator 23), a modulator 24, an im- generator.
<EMI ID = 21.1>
an interrogation signal to the coil antenna 21 through the coupling device 22 to T.
<EMI ID = 22.1>
se of a train of pulses for example of a duration of 0.2 seconds and a period of 0.6 seconds.
As already said previously, this interrogation signal emitted by the detection device excites the signaling circuit associated with the mine, which emits a response signal, which, as already said, provides indications concerning the state in which is finds the mine and is picked up by antenna 21 and
<EMI ID = 23.1>
The receiver 27, which is inhibited by the pulse generator 25 throughout the duration of the transmission of the interrogation signal, is coupled to a detector 28, at the output of which is obtained the tone generated by the oscillator 15 of the device. signaling circuit associated with the mine.
The output signal of detector 28 is amplified
<EMI ID = 24.1>
As already stated previously, the actuation logic, illustrated by the block diagram of FIG. 1, consists of a simple set of OR / AND circuits, of which FIG. 3 represents a non-limiting example. The assembly illustrated by FIG. 3 comprises a first AND circuit, associated with a selector S with three positions, the inputs of which are respectively connected to the output of the circuit to prevent attempts to destroy the mine, which emits a logic signal , namely, for example, a signal "0" at rest and a signal "1" in the energized state, and at the contact SA of the selector S, an OR circuit, the inputs of which are respectively connected to the output of the <EMI ID = 25.1>
emits a "0" signal at rest and a "1" signal in the event of excitation,