BR112012019297B1 - sistema de programação e de acendimento de detonadores eletrônicos, processo associado - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE PROGRAMAÇÃO E DE ACENDIMENTO DE DETONADORES ELETRÔNICOS, PROCESSO ASSOCIADO A presente invenção é relativa a um sistema de programação e de acendimento de uma pluralidade de detonadores eletrônicos (1) a cada um dos quais é associado um identificador (IDdet), assim como a um processo correspondente. O sistema compreende: - uma unidade de programação (20) disposta para determinar os identificadores de detonadores (1) e associar a eles individualmente, em memória, um atraso temporal (Tdet) de acendimento para formar um plano de tiro (PT); - uma unidade de tiro (10) disposta para recuperar, a partir da memória (280) da unidade de programação (20) o plano de tiro (PT), e para comandar uma sequência de tiro dos detonadores a partir do plano de tiro recuperado; e uma unidade de programação (20) compreende: -uma etiqueta passiva (28) RFID dotada de um chip (280) que age como memória para a estocagem do plano de tiro (PT), e - um leitor de radiofrequência (27) disposto para ler e escrever etiquetas passivas.

Description

[0001] A presente invenção é relativa a um sistema de programação e de acendimento de um conjunto de detonadores eletrônicos, assim como a um processo correspondente de programação.

[0002] Na maior parte dos trabalhos com explosivo, provoca-se a detonação de cargas associadas a detonadores de acordo com uma sequência temporal bem precisa, isso a fim de melhorar o rendimento do trabalho do explosivo e de melhor controlar os efeitos do mesmo. O recente aparecimento de sistemas de tiro de detonadores eletrônico permitiu obter uma precisão dessa sequência temporal bastante superior à precisão dos sistemas pirotécnicos convencionais.

[0003] Por ocasião da utilização de sistemas de tiros de detonadores eletrônicos, um trabalho importante consiste em preparar o plano de tiro dos detonadores que corresponde a essa sequência temporal, e depois em programar e testar esses detonadores “de frente”, quer dizer na proximidade dos furos de mina, e depois em acender os detonadores a partir de um “posto de tiro”, quer dizer a uma distância de segurança da zona de tiro.

[0004] A publicação WO 97/45696 descreve etapas de programação de detonadores que consistem principalmente em utilizar uma ou várias unidades ou consoles de programação para associar um tempo de atraso, em milissegundos, a cada um dos detonadores. A tabela de associação correspondente forma um plano de tiro que é, na sequência, transferido para uma unidade ou console de tiro que possui as capacidades e os códigos de acendimento do detonadores.

[0005] Essa transferência pode ser realizada graças à tecnologia infravermelha, essa última, necessitando de um posicionamento relativo preciso das duas unidades, o que a torna difícil de executar em um ambiente de trabalhos ou canteiro de obras.

[0006] Outros sistemas de tiro propõem uma transferência desses dados entre o ou os consoles de programação e o console de tiro com o auxílio de cabos de ligação ou ainda com o auxílio de tecnologias sem fio de tipo Bluetooth (nome comercial). Nesse primeiro caso, pode acontecer que o cabo esteja com falhas ou perdido o que torna impossível a recuperação dos dados dos consoles de programação.

[0007] Finalmente, as tecnologias utilizadas hoje, sejam elas com fio ou sem fio por infravermelho ou Bluetooth, necessitam de uma alimentação elétrica para assegurar a transferência de dados.

[0008] Existe portanto uma necessidade de tronar segura essa transferência de dados para o console de tiro não utilizando para isso nem cabos nem alimentação elétrica do console do qual se deseja recuperar os dados.

[0009] Na prática, um operador percorre o sítio de trabalhos de um lado para o outro para conectar sucessivamente e individualmente cada um dos detonadores a uma linha de tiro. A unidade de programação do operador sendo também conectada à linha de tiro, ela detecta a conexão de um novo detonador e identifica esse último. O operador entra então, através de um teclado alfanumérico do console de programação, um tempo de atraso a associar a cada um dos detonadores sucessivamente identificados na linha de tiro. Para a sequência da descrição, essa operação será chamada de “programação dos detonadores”.

[0010] Em variante, no lugar de associar a cada detonador uma informação de tiro de tipo tempo de atraso, o operador pode precisar, em sua unidade de programação, uma informação de tiro de tipo identificador de furo perfurado no sítio no qual o detonador detectado está colocado, a associação com um tempo de atraso podendo ser realizada ulteriormente no console de tiro por exemplo.

[0011] Por ocasião da operação de programação dos detonadores, uma etapa de identificação dos detonadores é realizada. Essa identificação consiste para a unidade de programação em recuperar um parâmetro de identificação do detonador conectado por troca de mensagens na linha de tiro, esse parâmetro sendo por exemplo memorizado em memória ROM do detonador eletrônico. A unidade de programação memoriza então, em memória EEPROM, a associação realizada entre esse parâmetro de identificação e o tempo de atraso ou número de furo digitado correspondente. A tabela resultante constitui o plano de tiro.

[0012] Em variante, a identificação pode consistir para a unidade de programação em enviar ao detonador um parâmetro de identificação que será memorizado pelo detonador, por exemplo em memória EEPROM, a unidade de programação memorizando nesse caso a associação desse identificador e da informação de tiro de tipo tempo de atraso ou número de furo.

[0013] Por ocasião da execução de tiros importantes, essa operação de programação pode rapidamente se tornar laboriosa levado em consideração principalmente o número grande de detonadores a conectar e programar. Assim, várias horas de programação podem às vezes ser necessárias. Nesse caso, a operação de programação pode ser realizada por vários operadores, cada um deles estando equipado com um console de programação para programar, com cada um deles, uma parte do plano de tiro. Na prática, o plano de tiro é recortado em várias zonas, os detonadores de cada uma delas sendo conectados em linhas bus, o conjunto dessas linhas bus constituindo uma rede conectada a uma linha principal chamada de linha de tiro. Nessa configuração, é corrente utilizar um mesmo console de programação para a programação de uma ou várias linhas bus e não misturar em uma mesma linha bus detonadores programados por unidades de programação diferentes.

[0014] Uma vez que a programação de todos os detonadores foi efetuada, é por outro lado corrente proceder a testes no sítio com o auxílio do(s) console(s) de programação. Esses testes têm notadamente a vocação de verificar que o conjunto dos detonadores programados está mesmo ligado à linha de tiro e que nenhum outro detonador “intruso” foi conectado sem ter sido previamente programado por um console de programação.

[0015] Quando vários consoles de programação foram utilizados para a programação de um tiro, cada um deles só contém os parâmetros de identificação de uma parte dos detonadores presentes na linha de tiro, que correspondem somente aos detonadores programados por esse console. Cada console procede a funções de contagem e depois de identificação dos detonadores conectados. No entanto, é permitido não considerar como intrusos, os detonadores programados pelos outros consoles. Isso obriga uma intervenção mental dos operadores para notadamente comparar o número de detonadores conectados com o número de detonadores programados, sem permitir facilmente detectar os eventuais intrusos.

[0016] Excluindo-se o caso em que um só console de programação foi utilizado, nenhum console de programação contém o conjunto dos identificadores dos detonadores do plano de tiro. É nesse caso impossível testar em uma só vez o conjunto do plano de tiro.

[0017] Existe portanto também uma necessidade de dispor de meios que simplificam as operações de teste a conduzir nos conjuntos ou linhas de tiro.

[0018] Por outro lado, pode acontecer que uma unidade de programação sofra uma falha por ocasião dessas operações de programação, por exemplo em razão de uma pane de bateria de alimentação ou de uma destruição material que resulta de um acidente de canteiro de obras. Uma tal situação impõe uma reprogramação integral dos detonadores inicialmente memorizados no plano de tiro (parcial) do console com falha. Uma perda de tempo considerável pode assim ser gerada. Pode acontecer também que o operador não possa terminar suas operações de programação pois a bateria está descarregada e necessita de uma recarga.

[0019] Existe também uma necessidade de dispor de meios de programação mais eficazes notadamente em caso de falha de um console de programação.

[0020] Nesse contexto, a invenção visa resolver pelo menos um inconveniente do estado da técnica propondo para isso notadamente simplificar a transferência de dados, que inclui os planos de tiro programados, entre diferentes consoles.

[0021] Com essa finalidade, a invenção se refere notadamente a um sistema de programação e de acendimento de uma pluralidade de detonadores eletrônicos a cada um dos quais é associado um parâmetro de identificação próprio, o sistema compreendendo: - pelo menos uma unidade de programação que compreende uma memória e que é disposta para determinar os parâmetros de identificação de detonadores eletrônicos e associar a eles individualmente, em memória, uma informação de tiro, de modo a formar um plano de tiro; - uma unidade de acendimento disposta para recuperar, a partir da memória da pelo menos uma unidade de programação, o dito plano de tiro formado pelas associações entre os parâmetros de identificação e as informações de tiro correspondentes, e para comandar uma sequência de tiro dos detonadores a partir do plano de tiro recuperado; caracterizado pelo fato de que pelo menos uma unidade de programação compreende: - uma etiqueta passiva de leitura/escrita por radiofrequência dotada de um chip que age como memória para a estocagem do plano de tiro, e - um leitor de radiofrequência disposto para ler e escrever etiquetas passivas, que incluem a dita etiqueta passiva da unidade de programação.

[0022] O sistema de acordo com a invenção se apóia em etiquetas RFID para estocar os planos de tiro em decorrer de programação no sítio ou “de frente”. Entende-se por “no sítio” ou “de frente” as operações realizadas no sítio de trabalhos onde os detonadores são implantados. Essa denominação se opõe ao acendimento que é, ele, realizado à distância através da linha de tiro por um console de acendimento, dito também console de tiro. Em variante, um console de acendimento “mestre” pode eventualmente comandar vários tiros diferentes com o auxílio de consoles de acendimento “escravos” e locais ligados cada um deles a uma linha de tiro especial.

[0023] Contrariamente às memórias EEPROM utilizadas nas soluções do estado da técnica, que necessitam uma alimentação para ter acesso a elas, a utilização das etiquetas RFID permite, apesar da hostilidade do sítio de trabalhos às manipulações informáticas, simplificar e tornar segura a transferência desses planos de tiro para outros consoles, mesmo quando o console de programação de origem pode estar com falha.

[0024] Transferindo-se um plano de tiro parcial para um novo console de programação graças aos meios RFID, é possível continuar a programação do plano de tiro sem perder o que foi feito até a falha do primeiro console.

[0025] Por outro lado, por ocasião dos testes conduzidos consecutivamente à programação do plano de tiro por vários consoles, a invenção simplifica também a transferência das programações para um único console. Os testes conduzidos com o auxílio desse único console permitem uma identificação mais fácil dos detonadores intrusos e reduzem e mesmo suprimem a intervenção mental do operador.

[0026] É observado, por outro lado, que contrariamente às utilizações clássicas das etiquetas passivas de tipo RFID com um objetivo de identificação de radiofrequência, a etiqueta passiva de acordo com a invenção age, principalmente, como memória de dados descorrelacionada de uma identificação qualquer do console de programação que a contém. Aqui, o plano de tiro memorizado não tem como vocação identificar o console de programação.

[0027] Isso se destaca claramente da descrição detalhada abaixo na qual essa etiqueta passiva aparece como memória temporária dos planos de tiro antes de transferência ou para um outro console de programação, ou geralmente para o console de acendimento.

[0028] Em um modo de realização, uma primeira unidade de programação compreende meios de comando do dito leitor de radiofrequência dispostos para ler o plano de tiro na memória da etiqueta passiva de uma segunda unidade de programação e para recopiar o dito plano de tiro lido na memória da etiqueta passiva da primeira unidade de programação.

[0029] Essa disposição permite assegurar uma recuperação simples e eficaz de planos de tiro parcialmente programados por uma unidade de programação que se tornou falha.

[0030] Em especial, a dita etiqueta passiva compreende, associado ao dito plano de tiro, um dado de identificação de uma zona geográfica à qual pertencem os ditos detonadores que formam o pano de tiro. Notadamente, visto que se utiliza geralmente um console de programação em uma só linha de tiro ou linha bus, pode se tratar da identificação dessa linha, por exemplo via um identificador de um console de tiro escravo e local ligado a essa linha.

[0031] Isso simplifica notadamente os agrupamentos de planos de tiro tendo em vista os testes e/ou tendo em vista alimentar os consoles de tiro.

[0032] Em um modo de realização da invenção, a dita unidade de acendimento compreende um leitor de radiofrequência disposto para ler e escrever a etiqueta passiva da pelo menos uma unidade de programação de modo a recuperar o dito plano de tiro.

[0033] Graças a essa configuração, a recuperação do plano de tiro a partir do ou dos consoles de programação é tornada mais fácil comparada por exemplo com as técnicas infravermelhas do estado da técnica.

[0034] Em especial, a dita unidade de programação compreende meios de inibição de seu leitor de radiofrequência quando um leitor de radiofrequência externo transfere o plano de tiro a partir da memória dessa unidade de programação.

[0035] Evita-se assim conflitos de leitura das etiquetas de radiofrequência por dois leitores concorrentes. Isso se aplica notadamente quando o console de acendimento recupera os planos de tiros do conjunto dos consoles de programação, mas também quando se deseja concentrar o conjunto dos planos de tiro digitados em um só console de programação com a finalidade, por exemplo, de conduzir testes por essa única console.

[0036] De acordo com uma característica da invenção, as ditas informações de tiro compreendem um atraso temporal de acendimento do detonador correspondente. O plano de tiro assim obtido é diretamente operacional para os consoles de tiro. Em especial, os ditos parâmetros de identificação são codificados em 24 bits e os ditos atrasos temporais são codificados em 14 bits.

[0037] Essa configuração permite estocar, sob a forma de tabela, um plano de tiro composto por várias milhares de entradas em etiquetas de radiofrequência clássicas, por exemplo dotadas de 32 ko (quilo-octetos) de memória.

[0038] Em um modo de realização, a pelo menos uma unidade de programação compreende uma pluralidade de etiquetas de radiofrequência para estocar cada uma delas uma parte do plano de tiro. Graças às técnicas anticolisões de leitura de radiofrequência, conserva-se as vantagens da presente invenção ao mesmo tempo em que se estende as capacidades de programação das unidades associadas.

[0039] Em um outro modo de realização, a etiqueta de radiofrequência é amovível. Ela pode assim ser inserida em uma outra unidade de programação para prosseguir as operações de programação.

[0040] Correlativamente, a invenção se refere também a um processo de programação para o acendimento de uma pluralidade de detonadores eletrônicos a cada um dos quais é associado um parâmetro de identificação próprio, o processo compreendendo: - uma etapa de determinação, por pelo menos uma unidade de programação que compreende uma memória, de parâmetros de identificação de detonadores eletrônicos; - uma etapa de associação, na memória da unidade de programação, de uma informação de tiro a cada parâmetro de identificação determinado, de modo a formar um plano de tiro; - uma etapa de aquisição, por uma unidade de acendimento própria para comandar uma sequência de tiro dos detonadores, a partir da memória da pelo menos uma unidade de programação, do dito plano de tiro formado pelas associações entre os parâmetros de identificação e as informações de tiro correspondentes; caracterizado pelo fato de que a etapa de associação compreende uma escrita por radiofrequência da dita associação, na memória de uma etiqueta passiva com leitura/escrita por radiofrequência.

[0041] O processo apresenta vantagens similares àquelas do sistema exposto acima, notadamente a colocação à disposição fácil do plano de tiro para outros consoles.

[0042] De modo opcional, o processo pode compreender etapas que se referem às características do sistema de programação e de acendimento exposto precedentemente.

[0043] Em especial, o processo compreende também uma etapa de transferência por leitura de radiofrequência do plano de tiro a partir de uma etiqueta passiva de uma primeira unidade de programação para a memória da etiqueta passiva de uma segunda unidade de programação. Essa transferência pode notadamente ser operada por ocasião da falha da dita primeira unidade de programação ou quando se deseja agrupar, no sítio, o planos de tiro de vários consoles de programação, por exemplo para conduzir testes sobre a globalidade dos detonadores.

[0044] De acordo com uma característica especial, a dita segunda unidade de programação prossegue as etapas de aquisição e de associação de modo a completar o plano de tiro transferido. Graças a essa disposição, não se perde o início de programação do plano de tiro em caso de falha de uma primeira unidade de programação. É previsto por outro lado prosseguir, com o auxílio de uma segunda unidade de programação, por exemplo uma unidade de emergência, a programação dos detonadores completando-se o plano de tiro recuperado no console com falha.

[0045] Em um modo de realização, a pluralidade de detonadores eletrônicos é distribuída em várias zonas geográficas distintas, e o processo compreende uma etapa de leitura e de associação de um identificador de uma dita zona geográfica ao dito plano de tiro em memória. Essa etapa pode notadamente consistir em ler uma etiqueta RFID contida em um console de tiro escravo ligado à linha de tiro na qual são conectados os detonadores da dita zona geográfica.

[0046] Outras particularidades e vantagens da invenção aparecerão ainda na descrição abaixo, ilustrada pelos desenhos anexos, nos quais: - a figura 1 representa a organização geral de um conjunto de tiro para a execução da invenção; - as figuras 2A, 2B e 2C são representações esquemáticas de um conjunto de tiro que compreende detonadores montados em paralelo, que mostram circuitos de comunicação estabelecidos respectivamente por ocasião da programação de um detonador, da transferência de informações da unidade de programação para a unidade de comando de tiro e por ocasião de uma sequência de acendimento de um grupo de detonadores; - a figura 3 representa esquematicamente uma unidade ou console de programação de acordo com a invenção; e - a figura 4 representa esquematicamente um exemplo de uma unidade de tiro de acordo com a invenção.

[0047] Como representado na figura 1, um conjunto de tiro pode ser constituído a partir de detonadores 1 similares àqueles apresentados na publicação WO 97/45696. Esse conjunto de tiro, também visível nas figuras 2B e 2C, compreende um número qualquer de detonadores eletrônicos 1 conectados a linhas bus 30, elas próprias ligadas a uma linha de tiro 40 que é por sua vez ligada com uma unidade de comando de tiro distante 10, chamada também de “console de tiro” ou “console de acendimento”.

[0048] A fim de reduzir a instalação elétrica necessária para ligar a unidade de comando de tiro distante à rede, pode ser prevista uma mesma unidade de comando de tiro distante, dita “mestre”, que envia, por via rádio, instruções de comando a uma pluralidade de unidades de tiro locais, ditas “escravos”, ligadas cada uma delas por exemplo a uma linha de tiro 40.

[0049] Os detonadores 1 podem ser utilizados em número grande em montagem paralela, até acima de 1000.

[0050] Os detonadores 1 são dotados de uma memória de leitura ROM que estoca um identificador único IDdet do detonador em 24 bits por exemplo. Qualquer outra combinação de parâmetros de identificação dos detonadores, tal como aquela evocada na publicação WO 97/45696, pode ser prevista.

[0051] Os detonadores são próprios para dialogar com o console de tiro 10 (ou os consoles escravos), que pode transmitir ordens a eles e receber informações deles.

[0052] O conjunto de tiro compreende também uma ou várias unidades de programação 20, também chamadas “consoles de programação”. Essas últimas são destinadas a identificar cada um dos detonadores eletrônicos 1 antes ou depois de sua colocação no lugar em um furo perfurado no sítio, e a constituir progressivamente informações de sequências de tiro ou “plano de tiro”, por ocasião dessa identificação. Elas são também utilizadas para transferir essas informações de plano de tiro para o console de tiro 10.

[0053] Três configurações podem ser consideradas para as conexões entre detonadores 1, console de tiro 10, e console de programação 20.

[0054] Em uma primeira configuração, representada na figura 2A, o console de programação 20 é conectado sucessivamente a cada um dos detonadores 1. Essa primeira configuração corresponde a uma primeira etapa, durante a qual um operador no sítio “programa” o plano de tiro associando para isso sucessivamente cada detonador conectado (e seu identificador) a um tempo de atraso correspondente ao nível do console de programação 20. Como será visto na sequência, essas associações são memorizadas através de uma tabela na memória do console de programação 20.

[0055] Em variante, essa conexão pode consistir em conectar o console de programação 20 em uma linha bus 30 e depois em detectar, via mensagens trocadas, cada novo detonador 1 conectado a essa mesma linha, o envio de uma mensagem por um detonador recentemente conectado podendo ser automático na conexão ou ser manual pelo operador.

[0056] Em uma segunda configuração, representada na figura 2B, o console de programação 20 é conectado por ligação de radiofrequência, como descrito abaixo, ao console de tiro 10, enquanto que a ligação entre os detonadores 1 e o console de tiro 10 é desativada.

[0057] Essa segunda configuração corresponde a uma segunda etapa, durante a qual se transfere do console de programação 20 para o console de tiro 10, as informações que se referem ao plano de tiro programado.

[0058] Na terceira configuração, representada na figura 2C, o console de programação 20 e os detonadores 1 são conectados ao console de tiro 10, os detonadores 1 sendo ligados ao console de tiro 10 pelas linhas bus 30 e pela linha de tiro 40. Como representado na figura 1, o conjunto de tiro pode compreender várias linhas 30 colocadas em paralelo, que formam assim uma rede bifilar de detonadores.

[0059] Essa terceira configuração corresponde a uma terceira etapa, durante a qual o console de tiro 10 é suscetível de se comunicar com os detonadores eletrônicos 1, e depois a uma etapa final, por ocasião da qual o console de tiro 10 pode gerir um procedimento de tiro e um acendimento dos detonadores 1 conectados nas linhas bus 30 ligadas à linha de tiro 40, de acordo com o plano de tiro previsto.

[0060] O console de tiro 10 e os detonadores 1 trocam informações por intermédio de mensagens binárias codificadas, por exemplo sob a forma de palavras de alguns octetos, na linha de tiro bifilar 30/40.

[0061] O console de tiro 10 serve também para alimentar os módulos eletrônicos dos detonadores 1. Essa alimentação constitui a fonte de energia suscetível de desencadear um acendimento. Desse modo, os detonadores não apresentam risco de desencadeamento intempestivo fora das sequências de tiro.

[0062] No caso de um console de tiro “mestre” e de consoles de tiro “escravos” ligados cada um deles a uma linha de tiro 40, são os consoles escravos que se comunicam, por um lado, com os detonadores 1 via a rede bifilar, e, por outro lado, com o console “mestre” por via rádio.

[0063] Os consoles de tiro 10 e de programação 20 são estruturas próximas e diferem principalmente por suas funcionalidades, e portanto pelos softwares de gestão aos quais eles estão associados. É notado que, por razões de segurança, somente o console de tiro 10 possui meios de acendimento, notadamente um software de comando de uma sequência de acendimento dos detonadores 1 assim como códigos de acendimento. Esses códigos de acendimento podem por exemplo ser apresentados ao console de tiro 10 com o auxílio de um cartão com chip lido por um leitor de cartão integrado a esse console 10.

[0064] Como representado esquematicamente na figura 3, um console de programação 20 é de tipo portátil dotado de uma alimentação autônoma 21 para permitir que um operador percorra o sítio de detonador em detonador, para notadamente efetuar as operações da primeira etapa (figura 2A).

[0065] O console 20 possui um bus informático 22 que liga um processador de tratamento 23, uma memória de leitura 24 para estocar os softwares que executam as funções do console, uma interface entrada-saída 25 para conectar o console 20 ou diretamente a um detonador 1, ou na rede bifilar 30, uma interface utilizador 26 (notadamente uma tela de visualização e um teclado alfanumérico de digitação) e um leitor RFID 27 (identificação de radiofrequência).

[0066] O console de programação 20 compreende também uma etiqueta RFID 28 dotada de um chip de memória 280 próprio para estocar dados. Entende-se por “etiqueta RFID” a associação clássica de um chip RFID com uma antena, o chip RFID sendo dotado de meios de comunicação de acordo com os protocolos de radiofrequência e de capacidades de estocagem.

[0067] Uma etiqueta RFID 28 de capacidade 32 ko apresenta ao mesmo tempo uma capacidade suficiente para aplicativos de programação de plano de tiro de acordo com a invenção e um custo de aquisição relativamente barato.

[0068] Em variante, o console de programação 20 pode compreender várias etiquetas RFID 28 acessíveis pelo leitor 27 e solicitadas sucessivamente quando a memória da etiqueta precedente está inteiramente utilizada. Mecanismos anticolisão, bem conhecidos pelo profissional, são empregados ao nível desse leitor para permitir a leitura dessas etiquetas. Assim, aumenta-se sem dificuldade as capacidades de programação do console 20.

[0069] Em um modo de realização, a etiqueta RFID 28 é montada em um suporte amovível, por exemplo com formato de cartão com chip. Ela pode assim ser extraída facilmente para ser inserida em um outro console de programação ou no console de tiro, o que simplifica a transferência de dados entre as diferentes unidades.

[0070] Para a execução da invenção, o chip de memória 280 estoca uma tabela PT que forma a totalidade ou parte de um plano de tiro por associação de um identificador IDdet de detonador com um atraso que corresponde ao tempo de atraso do acendimento do detonador associado. Essa tabela pode ser identificada com o auxílio de um número de plano de tiro eventualmente associado a um identificador da linha de tiro ou das linhas bus que vão ser programadas por esse plano de tiro (por exemplo o identificador do console de tiro “escravo” ligado à linha de tiro). Assim várias tabelas PT podem ser memorizadas juntas no console de programação 20.

[0071] Por outro lado, é possível prever que um identificador IDcons da etiqueta RFID 28 está estocado nesse chip de memória de modo a permitir, via a associação etiqueta 28-console 20, identificar o console de programação 20 que contém a etiqueta. Em variante, esse identificador pode ser substituído por um identificador do console de programação 20 que contém essa etiqueta.

[0072] Exemplos de funções executadas pelos softwares da memória de leitura 24 são propostos na publicação WO 97/45696, notadamente a recuperação do identificador do detonador 1 conectado por ocasião da primeira etapa ilustrada pela figura 2A.

[0073] Uma função suplementar de comando do leitor RF 27 é também prevista. Essa função apresenta diferentes subfunções tais como uma função de escrita, uma função de cópia, uma função de inibição e uma função clássica de leitura.

[0074] A função de escrita é prevista para preencher a tabela PT por ocasião da primeira etapa de programação do plano de tiro.

[0075] A função de cópia permite copiar, por leitura-escrita, o conteúdo na memória de uma etiqueta RFID presente no campo de leitura do console 20, para a etiqueta RFID 28 desse mesmo console 20. Essa função é notadamente executada por ocasião da recuperação de um plano de tiro parcialmente elaborado antes da falha do console de programação, ou por ocasião da fusão de vários planos de tiros parciais em um mesmo console 20 tendo em vista proceder a testes de conexão dos detonadores.

[0076] A função de inibição permite desativar o leitor 27 por ocasião da transferência voluntária do plano de tiro para ou o console de tiro 10 ou para um outro console de programação 20 antes de testes por exemplo. Essa inibição pode ser desencadeada pela detecção automática de um outro campo de radiofrequência, ou manualmente.

[0077] Tal como representada esquematicamente na figura 4, o console de tiro 10 possui, ele também, um leitor RFID 17 próprio para ler as etiquetas RFID 28 dos consoles de programação 20 que são apresentadas em seu campo de leitura.

[0078] O console de tiro 10 apresenta assim uma função de transferência das tabelas PT estocadas nos consoles de programação 20 por leitura de radiofrequência. A estocagem dessas tabelas PT transferidas pode ser operada ou em uma etiqueta RFID própria ao console de tiro 10, ou, de preferência, em uma memória re-inscritível 19, de tipo RAM, do console de tiro.

[0079] As outras funções e interfaces do console de tiro 10 são clássicas e similares por exemplo àquelas descritas na publicação WO 97/45696.

[0080] De novo em referência à figura 2A, a primeira etapa de programação dos detonadores 1 é conduzida por um ou vários consoles de programação 20. Cada console pode, por exemplo, inicialmente recuperar o identificador (LTi) da linha de tiro ou das linhas bus que ele deve programar. Para fazer isso, o console de programação 20 vem ler uma etiqueta RFID contida no console de tiro “escravo” ligado à linha ou às linhas a programar.

[0081] Percorrendo o sítio onde estão implantados os detonadores, o operador conecta individualmente e sucessivamente cada detonador 1 ao console de programação 20.

[0082] Em variante, o operador pode conectar o console de programação 20 à rede bifilar 30 (ou a uma parte dessa última, por exemplo uma linha de tiro) nesse caso desprovida dos detonadores 1. O operador conecta então sucessivamente cada detonador 1 à rede 30.

[0083] A conexão de um novo detonador 1 à rede ou ao console 20 é detectada por esse último, que recupera automaticamente a identificação IDdet do detonador, por troca de mensagens via a interface 25.

[0084] O operador é então convidado, via a interface utilizador 26, a associar um tempo de atraso Tdet ao detonador conectado. Essa “programação” pode consistir na digitação de números em um teclado numérico para precisar um atraso compreendido entre 1 e 16000 milissegundos codificando-se esse atraso em 14 bits.

[0085] Em variante, os tempos de atraso podem acompanhar uma sequência lógica e o console de programação 20 propõe então automaticamente um atraso que corresponde a essa sequência lógica. O operador valida então o atraso proposto ou digita um outro atraso. A utilização dessa solução é feita geralmente quando é fácil para o operador percorrer o sítio seguindo para isso a ordem lógica de acendimento dos detonadores e programando sucessivamente esses detonadores, a fim de tirar partido ao máximo dos atrasos propostos automaticamente sem digitação manual.

[0086] O console de programação 20 associa então, na memória RFID, o atraso Tdet escolhido ao detonador selecionado 1. Essa associação é memorizada sob a forma de uma tabela de correspondências, tipo look-up table, no chip de memória 280. A tabela seguinte é um exemplo simplificado de plano de tiro numerado PT1 para a linha de tiro numerada LT1:

Tabela 1: plano de tiro PT1 que compreende n detonadores

[0087] Quando vários planos de tiro são memorizados, o operador indica por outro lado a qual plano de tiro (e portanto tabela PTi - LTi) a associação digitada deve ser atribuída.

[0088] No caso especial da figura 2A, o detonador 1 programado é em seguida desconectado do console 20 e reconectado à rede 30.

[0089] Essas operações são realizadas sucessivamente para cada um dos detonadores 1 a programar, até obter o plano de tiro completo para todos os detonadores previstos da linha de tiro LT1.

[0090] Acontece no entanto que no decorrer dessa primeira etapa, o console de programação 20 tenha uma pane (bateria 21 descarregada) ou seja danificado por equipamentos de canteiro de obras enquanto o operador está no sítio, longe do centro informático que dispõe do console de tiro 10.

[0091] Nessas condições, a invenção permite recuperar facilmente, no sítio, o plano de tiro parcialmente criado no console de programação e continuar a programação em um console de emergência sem ter que reprogramar os detonadores já tratados.

[0092] Para fazer isso, o operador pega um console de programação de emergência 20’ idêntico ao console com falha 20. Quando o console com falha está dento do campo de leitura RFID do console de emergência, o operador seleciona a função de cópia da tabela PT proposta pelo console de emergência, graças notadamente aos identificadores PTi e LTi que permitem identificar de modo seguro as informações a recuperar.

[0093] A leitura e a escrita nas etiquetas RFID são então conduzidas de modo clássico e não serão mais detalhadas aqui.

[0094] Disso resulta que o console de emergência recupera a configuração de plano de tiro PT quando o primeiro console de programação ficou em pane.

[0095] O operador pode assim prosseguir a programação dos outros detonadores sem ter perdido o trabalho já efetuado.

[0096] A primeira etapa de programação pode se terminar por uma fase de teste de conexão dos detonadores 1 à rede bifilar. Para fazer isso, o console de programação 20 que contém o plano de tiro programado é conectado à rede. Em variante, o teste pode ser conduzido em uma parte somente da rede, por exemplo uma só linha bus 30.

[0097] Por ocasião desse teste, o console de programação 20 deve verificar que o conjunto dos detonadores memorizados na tabela PT está mesmo conectado à rede e que não há detonadores intrusos nessa rede.

[0098] Na prática para sítios extensos, vários operadores realizam a primeira etapa em paralelo, com o auxílio de vários consoles de programação 20, a fim de preparar o plano de tiro em um tempo mais curto.

[0099] Nas técnicas conhecidas do estado da arte, cada console de programação é nesse caso utilizado separadamente para o teste. Cada console dispõe de uma função de contagem do número de detonadores conectados (via uma rotina de recuperação de todos os detonadores conectados a um instante) e de uma função de verificação da conexão dos detonadores em memória por envio/recepção de mensagens a/de cada um desses detonadores (o console 20 recupera cada identificador memorizado e interroga, por mensagem, a presença na linha de tiro do detonador que tem esse identificador). A detecção dos intrusos é no entanto delicada pois, entre os detonadores não programados pelo presente console 20, alguns o são por um outro console de programação. Operações mentais ou manuais são nesse caso necessárias e laboriosas.

[00100] No âmbito da presente invenção, por ocasião da operação de teste, é previsto inicialmente fusionar (por concatenação por exemplo) os planos de tiro de vários consoles de programação 20 em um só dentre eles, dito console principal. Por exemplo pode ser o conjunto dos consoles 20 que programou uma mesma linha de tiro LTi.

[00101] Nesse caso, a partir somente da rotina de recuperação de todos os detonadores conectados, o console principal pode determinar automaticamente os detonadores intrusos e se os detonadores programados estão mesmo todos conectados.

[00102] Partindo da lista obtida pela rotina de recuperação, marca-se, na tabela PT (com o auxílio de uma bandeira por exemplo), cada um dos detonadores programados conectados, e incrementa-se um contador de detonadores intrusos. Esses últimos são por exemplo os detonadores que se esqueceu de programar. As entradas da tabela PT que estão no final não marcadas, correspondem aos detonadores mal conectados à rede.

[00103] É visto portanto que, pela fusão dos planos de tiro tornada fácil pelas etiquetas RFID de acordo com a invenção, simplifica-se bastante as operações de teste.

[00104] Para reunir os planos de tiro, desativa-se o leitor RFID 27 dos consoles secundários de programação 20, via a função de inibição, e apresenta-se a totalidade ou parte desses consoles secundários dentro do campo de leitura RFID do console principal.

[00105] Esse último, pela função de cópia detalhada acima, transfere os planos de tiro de cada um dos consoles secundários para sua memória 280 própria, e os fusiona em uma só tabela PT, considerando o número de plano de tiro PT i e da eventual linha de tiro LTi.

[00106] Os testes podem assim ser conduzidos com o auxílio de um único console de programação 20, para toda a rede, sem desconectar alguns detonadores.

[00107] Em variante, é possível agrupar uma subparte dos consoles de programação em função das zonas da rede, por exemplo as linhas de tiro.

[00108] Depois que o conjunto dos detonadores 1 utilizados na sequência do plano de tiro foi programado e testado, o console de programação 20, de preferência o console principal que agrupa o plano de tiro global proveniente da reunificação dos planos de tiro parciais, é aproximado do console de tiro 10, como representado na figura 2B para transferir o plano de tiro.

[00109] O leitor RFID 27 do console de programação 20 é desativado através da função de inibição.

[00110] O operador ativa nesse caso a função de transferência do console de tiro 10. Essa ativação só pode ser autorizada depois de introdução de um cartão apropriado que contém códigos secretos. Qualquer outro órgão de segurança pode também ser empregado para permitir essa ativação.

[00111] A tabela PT do plano de tiro é então automaticamente transferida para o console de tiro 10 por leitura de radiofrequência pelo leitor 17. Se várias etiquetas RFID estão acessíveis, o console de tiro 10 pode convidar o operador a selecionar a totalidade ou parte dessas últimas e a totalidade ou parte das tabelas PTi estocadas nessas últimas, para transferência. A tabela PT transferida é nesse caso estocada na memória RAM do console de tiro 10.

[00112] Em variante, essa tabela pode ser estocada em uma memória de etiqueta RFID 18 também prevista no console de tiro 10. Essa configuração permite executar uma função de cópia para um console de emergência de tiro se for o caso, de modo similar à função de cópia prevista para os consoles de programação 20.

[00113] Igualmente, se vários consoles de programação 20 são apresentados ao console de tiro 10 para a transferência de partes do plano de tiro, o console de tiro 10 fusiona as tabelas PT recuperadas para formar o plano de tiro global, considerando notadamente o número de pano de tiro PTi associado a cada tabela PT dos consoles de programação.

[00114] Uma vez o conjunto da tabela PT transferido para o console de tiro 10, a linha de tiro 40 que liga o console de tiro 10 aos detonadores 1 é ativada, como aparece na figura 2C. O console de tiro 10 pode então efetuar testes prévios à execução da sequência de tiro, como descrito na publicação WO 97/45696: teste automático dos módulos de ignição dos detonadores em linha, teste de disponibilidade dos detonadores.

[00115] Depois desses testes, o operador dá uma ordem de armamento com a tecla correspondente do console de tiro 10, e depois um acendimento com uma tecla de tiro. Essa operação provoca o acendimento de cada um dos detonadores com um atraso que corresponde àquele previsto no plano de tiro PT carregado na memória do console de tiro 10. Mecanismos de acendimento clássicos podem ser utilizados, por exemplo aqueles descritos na publicação visada mais acima.

[00116] Os exemplos que precedem só são modos de realização da invenção que não se limita a eles.

[00117] Notadamente, foi descrita acima uma tabela PT na memória dos consoles de programação 20 que associa um identificador de detonador a um atraso. No entanto, um pré-plano de tiro pode ser previsto à parte, que associa tempos de atraso a um conjunto de furos de uma configuração física de sítio. A programação pelo console de programação 20 pode nesse caso consistir em uma associação dos detonadores 1 com os furos, a tabela PT na memória associando nesse caso um detonador a um furo do sítio. Nesse caso, a associação de um detonador com um atraso é indiretamente realizada utilizando-se o pré-plano de tiro. Qualquer informação de tiro, diferente de um atraso temporal ou um número de furo, pode ser associada a um detonador ao nível do console de programação, desde que ulteriormente essa informação permite constituir uma sequência de tiro (identificador de detonador - atraso temporal de acendimento).

[00118] Por outro lado, o console de tiro 10 descrito acima tem uma estrutura próxima daquela dos consoles de programação 20, que compreende notadamente um leitor de radiofrequência e eventualmente uma etiqueta RFID. A invenção é no entanto compatível com os consoles de tiro 10 já existentes (sem meio de radiofrequência). Nesse caso, os consoles de programação 20 possuem uma função de transferência similar àquela da publicação WO 97/45696, para a transferência automática do plano de tiro na memória para o console de tiro 10 ao qual eles (20) estão conectados, por via infravermelha ou por ligação filar. Essa função prevê no entanto comandar o leitor RF 27 do console de programação 20 para ler a tabela PT na memória e comunicá-la ao console de tiro 10 via uma interface de comunicação apropriada. Essa função de transferência automática é executada pelos softwares estocados na memória de leitura 24.

Claims (11)

1. Sistema de programação e de acendimento de uma pluralidade de detonadores eletrônicos (1) a cada um dos quais é associado um parâmetro de identificação próprio (IDdet), o sistema compreendendo: - pelo menos uma unidade de programação (20) que compreende uma memória (280) e que é disposta para determinar os parâmetros de identificação de detonadores eletrônicos (1) e associar a eles individualmente, em memória, uma informação de tiro (Tdet), de modo a formar um plano de tiro (PT); - uma unidade de acendimento (10) disposta para recuperar, a partir da memória (280) da pelo menos uma unidade de programação (20), o dito plano de tiro (PT) formado pelas associações entre os parâmetros de identificação (IDdet) e as informações de tiro (Tdet) correspondentes, e para comandar uma sequência de tiro dos detonadores a partir do plano de tiro recuperado; caracterizado pelo fato de que pelo menos uma unidade de programação (20) compreende: - uma etiqueta passiva (28) de leitura/escrita por radiofrequência dotada de um chip (280) que age como memória para a estocagem do plano de tiro (PT), e - um leitor de radiofrequência (27) disposto para ler e escrever etiquetas passivas, que incluem a dita etiqueta passiva (28) da unidade de programação (20).

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma primeira unidade de programação (20’) compreende meios de comando do dito leitor de radiofrequência (27’) dispostos para ler o plano de tiro (PT) na memória da etiqueta passiva (28) de uma segunda unidade de programação (20) e para recopiar o dito plano de tiro lido na memória (280’) da etiqueta passiva (28’) da primeira unidade de programação (20’).

3. Sistema de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que a dita etiqueta passiva (28) compreende, associado ao dito plano de tiro, um dado de identificação (LTi) de uma zona geográfica (30, 40) à qual pertencem os ditos detonadores (1) que formam o plano de tiro (PT).

4. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a dita unidade de acendimento (10) compreende um leitor de radiofrequência (17) disposto para ler e escrever a etiqueta passiva (28) da pelo menos uma unidade de programação (20) de modo a recuperar o dito plano de tiro (PT).

5. Sistema de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que a dita unidade de programação (20) compreende meios de inibição de seu leitor de radiofrequência (27) quando um leitor de radiofrequência externo (17) transfere o plano de tiro (PT) a partir da memória (280) dessa unidade de programação (20).

6. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as ditas informações de tiro compreendem um atraso temporal de acendimento do detonador correspondente.

7. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a etiqueta passiva que contém o chip é amovível.

8. Processo de programação para o acendimento de uma pluralidade de detonadores eletrônicos (1) a cada um dos quais é associado um parâmetro de identificação próprio (IDdet), o processo compreendendo: - uma etapa de determinação, por pelo menos uma unidade de programação (20) que compreende uma memória (280), de parâmetros de identificação (IDdet) de detonadores eletrônicos (1); - uma etapa de associação, na memória da unidade de programação, de uma informação de tiro (Tdet) a cada parâmetro de identificação determinado, de modo a formar um plano de tiro (PT); - uma etapa de aquisição, por uma unidade de acendimento (10) própria para comandar uma sequência de tiro dos detonadores, a partir da memória da pelo menos uma unidade de programação, do dito plano de tiro formado pelas associações entre os parâmetros de identificação e as informações de tiro correspondentes; caracterizado pelo fato de que a etapa de associação compreende uma escrita por radiofrequência da dita associação, na memória de uma etiqueta passiva (28) com leitura/escrita por radiofrequência.

9. Processo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizadopelo fato de que ele compreende uma etapa de transferência por leitura de radiofrequência do plano de tiro (PT) a partir da etiqueta passiva (28) de uma primeira unidade de programação (20) para a memória (280’) da etiqueta passiva (28’) de uma segunda unidade de programação (20’).

10. Processo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizadopelo fato de que a dita segunda unidade de programação (20’) prossegue as etapas de aquisição e de associação de modo a completar o plano de tiro (PT) transferido.

11. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 10, caracterizadopelo fato de que a pluralidade de detonadores eletrônicos (1) é distribuída em várias zonas geográficas distintas (30, 40), e pelo fato de que o processo compreende uma etapa de leitura e de associação de um identificador (LTi) de uma dita zona geográfica ao dito plano de tiro (PT) na memória.

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