EP2531809A1 - Systeme de programmation et de mise a feu de detonateurs electroniques, procede associe - Google Patents

Systeme de programmation et de mise a feu de detonateurs electroniques, procede associe

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EP2531809A1
EP2531809A1 EP11706885A EP11706885A EP2531809A1 EP 2531809 A1 EP2531809 A1 EP 2531809A1 EP 11706885 A EP11706885 A EP 11706885A EP 11706885 A EP11706885 A EP 11706885A EP 2531809 A1 EP2531809 A1 EP 2531809A1
Authority
EP
European Patent Office
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firing
programming
memory
console
detonators
Prior art date
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Application number
EP11706885A
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German (de)
English (en)
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EP2531809B1 (fr
Inventor
Franck Guyon
Raphaël TROUSSELLE
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Davey Bickford SAS
Original Assignee
Davey Bickford SAS
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42D—BLASTING
    • F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/04—Arrangements for ignition
    • F42D1/045—Arrangements for electric ignition
    • F42D1/05—Electric circuits for blasting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42D—BLASTING
    • F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
    • F42D1/04—Arrangements for ignition
    • F42D1/045—Arrangements for electric ignition
    • F42D1/05—Electric circuits for blasting
    • F42D1/055—Electric circuits for blasting specially adapted for firing multiple charges with a time delay

Definitions

  • the present invention relates to a system for programming and firing a set of electronic detonators, and a corresponding programming method.
  • WO 97/45696 discloses detonator programming steps consisting mainly of using one or more programming units or consoles to associate a delay time, in milliseconds, with each of the detonators.
  • the corresponding association table forms a firing plan that is subsequently transferred to a firing unit or console having detonator firing capabilities and codes.
  • an operator travels the work site back and forth to successively and individually connect each of the detonators to a firing line. Since the operator's programming unit is also connected to the firing line, it detects the connection of a new detonator and identifies the latter. The operator then enters, through an alphanumeric keypad of the programming console, a delay time to associate with each of the detonators successively identified on the firing line.
  • the operator can specify, on his programming unit, information of firing type identifier of the hole drilled on the site in which the detonator detected is placed, the association with a delay time can be performed later on the firing console for example.
  • a detonator identification step is performed.
  • This identification consists for the programming unit to recover a detonator identification parameter connected by message exchange on the firing line, this parameter being for example stored in the ROM memory of the electronic detonator.
  • the programming unit then stores, in the EEPROM memory, the association made between this identification parameter and the corresponding delay time or hole number entered.
  • the resulting table constitutes the firing plan.
  • the identification may consist, for the programming unit, in sending to the detonator an identification parameter which will be memorized by the detonator, for example in the EEPROM memory, the programming unit then memorizing the association of this identifier and firing time type information or hole number.
  • this programming operation can quickly become laborious with regard mainly to the large number of detonators to connect and program. Thus, several hours of programming may sometimes be necessary.
  • the programming operation can be performed by several operators, each being equipped with a programming console to program, with each of them, a part of the firing plan.
  • the firing plan is divided into several zones, the detonators of each of them being connected on bus lines, all of these bus lines constituting a network connected to a main line called a firing line.
  • each of them contains the identification parameters only of a part of the detonators present on the firing line, corresponding only to the detonators programmed by this console .
  • Each console performs counting functions and then identification of connected detonators.
  • detonators programmed by other consoles should not be considered intruders. This forces a mental intervention of operators to compare the number of detonators connected to the number of detonators programmed, without easily detect any intruders.
  • a programming unit fails during these programming operations, for example because of a battery failure or a material destruction resulting from a construction accident.
  • Such a situation requires complete reprogramming of the detonators initially stored in the (partial) firing plan of the defective console. A considerable loss of time can thus be generated.
  • the operator can not complete his programming operations because the battery is flat and requires recharging.
  • the invention aims to solve at least one disadvantage of the state of the art by proposing in particular to simplify the transfer of data, including programmed fire plans, between different consoles.
  • the invention relates in particular to a system for programming and firing a plurality of electronic detonators, each of which is associated with a specific identification parameter, the system comprising:
  • At least one programming unit comprising a memory and arranged to determine the detonator identification parameters and individually associate them, in memory, with firing information, so as to form a firing plan;
  • a firing unit arranged to recover, from the memory of the at least one programming unit, said firing plan formed from associations between the identification parameters and the corresponding firing information, and to drive a sequence of firing detonators from the recovered firing plan;
  • a radio frequency reader arranged to read and write passive tags, including said passive tag of the programming unit.
  • the system according to the invention is based on RFID tags for storing firing plans during on-site or "on-site” programming.
  • "On site” or “in front” means the operations carried out on the work site where the detonators are located. This denomination is opposed to the firing which is, she, carried out at a distance through the firing line by a firing console, also called firing console.
  • a "master" firing console may possibly control several different shots by means of "slave” and local firing consoles each connected to a particular firing line.
  • the invention By transferring a partial firing plan to a new programming console using RFID means, programming of the firing plan can be continued without losing what has been done until the first console fails.
  • the invention also simplifies the transfer of programming on a single console. Tests conducted using this unique console allow easier identification of intruder detonators and reduce or eliminate the intervention of the operator.
  • the passive tag according to the invention mainly functions as a de-correlated data memory of any identification of the programming console that contains it.
  • the memorized firing plan is not intended to identify the programming console.
  • this passive tag appears as a temporary memory of the firing plans before transfer either to another programming console, or generally to the firing console.
  • a first programming unit comprises means for controlling said radio-frequency reader arranged to read the firing plan in memory of the passive label of a second programming unit and to copy said fired plan in the memory of the passive tag of the first programming unit.
  • This arrangement makes it possible to ensure simple and effective recovery of firing plans partially programmed by a programming unit that has become defective.
  • said passive tag comprises, associated with said firing plan, an identification datum of a geographical zone to which said detonators forming the firing plane belong.
  • a programming console since a programming console is generally used on a single firing line or a bus line, it may be the identification of this line, for example via an identifier of a connected slave and local fire console. to this line.
  • said firing unit comprises a radiofrequency reader arranged to read and write the passive label of the at least one programming unit so as to recover said firing plan.
  • said programming unit comprises means for inhibiting its radio frequency reader when an external radiofrequency reader transfers the firing plane from the memory of this programming unit.
  • said firing information comprises a firing time delay of the corresponding detonator.
  • the firing plan thus obtained is directly operational for the firing consoles.
  • said identification parameters are coded on 24 bits and said time delays are coded on 14 bits.
  • This configuration makes it possible to store, in the form of a table, a firing plan composed of several thousand entries on conventional radio frequency tags, for example provided with 32 KB (kilobytes) of memory.
  • the at least one programming unit comprises a plurality of radiofrequency tags for each storing a part of the firing plan.
  • the radiofrequency tag is removable. It can thus be inserted into another programming unit to continue programming operations.
  • the invention also relates to a programming method for firing a plurality of electronic detonators, each of which is associated with a specific identification parameter, the method comprising:
  • association step comprises a radio frequency write of said association, in the memory of a radio frequency read / write passive tag.
  • the method has advantages similar to those of the system set out above, in particular the easy provision of the firing plan for other consoles.
  • the method may include steps relating to the features of the previously disclosed programming and firing system.
  • the method also comprises a step of radiofrequency reading transfer of the firing plane from the passive tag of a first programming unit to the passive tag memory of a second programming unit.
  • This transfer can in particular be made during the failure of said first programming unit or when it is desired to group, on site, the firing plans of several consoles. programming, for example to conduct tests on the entire detonators.
  • said second programming unit continues the acquisition and association steps so as to complete the transferred firing plan.
  • a second programming unit for example a backup unit, programming the detonators by completing the firing plan retrieved from the failed console.
  • the plurality of electronic detonators is divided into several distinct geographical areas, and the method comprises a step of reading and associating an identifier of a said geographical area to said firing plan in memory.
  • This step may include reading an RFID tag contained in a slave firing console connected to the firing line on which are connected the detonators of said geographical area.
  • FIG. 1 represents the general organization of a firing assembly for the implementation of the invention
  • FIGS. 2A, 2B and 2C are schematic representations of a firing assembly comprising detonators mounted in parallel, showing communication circuits established respectively during the programming of a detonator, the transfer of information from the programming unit to the firing control unit and during a firing sequence of a detonator volley;
  • FIG. 3 diagrammatically represents a programming unit or console according to the invention.
  • FIG. 4 shows schematically an example of firing unit according to the invention.
  • a firing assembly can be constituted from detonators 1 similar to those presented in publication WO 97/45696.
  • This firing assembly also visible in FIGS. 2B and 2C, comprises any number of electronic detonators 1 connected to bus lines 30, themselves connected to a firing line 40 which is in turn connected to a control unit distant fire 10, also called "firing console” or "firing console”.
  • the detonators 1 can be used in large numbers in parallel assembly, up to more than 1000.
  • the detonators 1 are provided with a ROM memory storing a unique identifier IDdét of the detonator on 24 bits for example. Any other combination of detonator identification parameters, such as that discussed in WO 97/45696, may be provided.
  • the detonators are able to interact with the firing console 1 0 (or the slave consoles), which can transmit orders to them and receive information from them.
  • the firing assembly also comprises one or more programming units 20, also called “programming consoles”. These are intended to identify each of the electronic detonators 1 before or after their introduction in a drilled hole on the site, and to progressively constitute information of firing sequences or "firing plan", during this identification. They are also used to transfer this shot plan information to the firing console 10.
  • the programming console 20 is successively connected to each of the detonators 1.
  • This first configuration corresponds to a first step, during which an on-site operator "programs" the firing plan by successively associating each connected detonator (and its identifier) with a delay time corresponding to the level of the programming console 20. as will be seen later, these associations are stored through a table in memory of the programming console 20.
  • this connection may consist in connecting the programming console 20 on a bus line 30 and then in detecting, via exchanged messages, each new detonator 1 connected to this same line, sending a message by a newly connected detonator.
  • the programming console 20 is connected by radiofrequency link, as described below, to the firing console 10, while the connection between the detonators 1 and the firing console 10 is disabled.
  • This second configuration corresponds to a second step, during which transfer from the programming console 20 to the firing console 10, the information concerning the programmed firing plan.
  • the programming console 20 and the detonators 1 are connected to the firing console 10, the detonators 1 being connected to the firing console 1 0 by the bus lines 30 and the firing line 10.
  • the firing assembly may comprise several lines 30 in parallel, thus forming a two-wire detonator network.
  • This third configuration corresponds to a third step, during which the firing console 10 is likely to communicate with the electronic detonators 1, then to a final step, during which the firing console 10 can manage a firing procedure and a setting.
  • detonator fire 1 connected to the bus lines 30 connected to the firing line 40, in accordance with the planned firing plan.
  • the firing console 10 and the detonators 1 exchange information via binary coded messages, for example in the form of words of a few bytes, on the two-wire line 30/40.
  • the firing console 10 is also used to power the electronic modules of the detonators 1. This power supply is the source of energy likely to trigger a firing. In this way, the detonators do not present a risk of inadvertent triggering outside firing sequences.
  • a "master" firing console and “slave” firing consoles each attached to a firing line 40 it is the slave consoles that communicate, on one side, with the detonators 1 via the two-wire network. and, on the other side, with the "master" console by radio.
  • the firing and programming consoles 20 are of similar structures and differ mainly in their functionality, and therefore in the management software with which they are associated. It should be noted that, for security reasons, only the firing console 10 has firing means, in particular a software for controlling a firing sequence of detonators 1 as well as firing codes. These firing codes can for example be presented to the firing console 10 using a smart card read by a card reader integrated in this console 10.
  • a programming console 20 is of portable type equipped with an autonomous power supply 21 to allow an operator to traverse the detonator detonator site, in particular to carry out the operations of the first step (FIG. 2A ).
  • the console 20 has a computer bus 22 connecting a processing processor 23, a read-only memory 24 for storing software implementing the functions of the console, an input-output interface 25 for connecting the console 20 or directly to a detonator 1, or on the two-wire network 30, a user interface 26 (including a display screen and an alphanumeric keyboard input) and an RFID reader 27 (radio frequency identification).
  • the programming console 20 also includes an RFID tag 28 with a memory chip 280 capable of storing data.
  • RFID tag means the conventional association of an RFID chip with an antenna, the RFID chip being provided with communication means according to radio frequency protocols and storage capacities.
  • An RFID tag 28 with a capacity of 32 KB has both sufficient capacity for range planning applications according to the invention and a relatively inexpensive acquisition cost.
  • the programming console 20 may comprise several RFID tags 28 accessible by the reader 27 and successively solicited when the memory of the previous label is fully used.
  • Anti-collision mechanisms are implemented at this reader to allow reading of these labels. Thus, it increases without difficulty the programming capabilities of the console 20.
  • the RFID tag 28 is mounted on a removable medium, for example of chip card format. It can be easily extracted for insertion into another programming console or shooting console, simplifying the transfer of data between different units.
  • the memory chip 280 stores a table PT forming all or from a firing plan by association of a detonator ID det ID with a delay corresponding to the delay time of the setting. Associated detonator fire.
  • This table can be identified by means of a shot plan number possibly associated with an identifier of the firing line or bus lines that will be programmed by this firing plan (for example the identifier of the firing console). shot "slave" attached to the firing line).
  • shots plan number possibly associated with an identifier of the firing line or bus lines that will be programmed by this firing plan (for example the identifier of the firing console). shot "slave" attached to the firing line).
  • this identifier may be replaced by an identifier of the programming console 20 containing this label.
  • This function has different sub-functions such as a write function, a copy function, a muting function and a conventional read function.
  • the write function is intended to fill the PT table during the first programming step of the firing plan.
  • the copy function makes it possible to copy, by read-write, the content in memory of an RFID tag present in the readout field of the console 20, to the RFID tag 28 of the same console 20. This function is especially used. during the recovery of a partially developed fire plan before the failure of the programming console, or when merging several partial fire plans on the same console 20 to conduct connection tests detonators .
  • the muting function makes it possible to deactivate the reader 27 during the voluntary transfer of the firing plane to either the firing console 10 or to another programming console 20 before testing, for example. This inhibition can be triggered by the automatic detection of another radio frequency field, or manually.
  • the firing console 10 also has an RFID reader 17 capable in particular of reading the RFID tags 28 of the programming consoles 20 which are presented in its reading field.
  • the firing console 10 thus has a transfer function of the tables PT stored in the programming consoles 20 by radio frequency reading. Storage of these transferred PT tables can be operated either in an RFID tag 18 specific to the firing console 10, or, preferably, in a rewritable memory 19, RAM type, of the firing console.
  • the other functions and interfaces of the firing console 10 are conventional and similar for example to those described in the publication WO 97/45696.
  • the first detonator programming step 1 is conducted by one or more programming consoles 20.
  • Each console can, for example, initially recover the identifier (LTi) of the firing line or bus lines that she has to program.
  • the programming console 20 reads an RFID tag contained in the "slave" firing console attached to the line or lines to be programmed.
  • the operator By traversing the site where the detonators are located, the operator connects individually and successively each detonator 1 to the programming console 20.
  • the operator can connect the programming console 20 to the two-wire network 30 (or to a part thereof, for example a firing line) then without the detonators 1. The operator then successively connects each detonator 1 to the network 30.
  • This "programming" can consist of entering numbers on a numeric keypad to specify a delay between 1 and 16000 milliseconds by encoding the delay on 14 bits.
  • the delay times can follow a logical sequence and the programming console 20 then automatically proposes a delay corresponding to this logical sequence. The operator then validates the proposed delay or seizes another delay.
  • the implementation of this solution is generally done when it is easy for the operator to browse the site in the logical order of firing the detonators and programming successively these detonators, in order to take maximum advantage of delays proposed automatically without manual entry.
  • the programming console 20 then associates, in RFID memory, the selected delay Tdét the selected detonator 1. This association is stored in the form of a table of correspondences, type look-up table, in the memory chip 280.
  • the following table is a simplified example of a firing plan numbered PT1 for the firing line numbered LT1:
  • Table 1 PT1 firing plan with n detonators
  • the operator When several firing planes are memorized, the operator also indicates which firing plan (and therefore table PTi - LTi) the association entered must be assigned.
  • the programmed detonator 1 is then disconnected from the console 20 and reconnected to the network 30.
  • the programming console 20 fails (empty battery 21) or is damaged by construction equipment while the operator is on the site, far from the computer center having the shooting console 10.
  • the invention makes it possible to easily recover, on site, the firing plan partially created in the programming console and continue programming on a spare console without having to reprogram the already processed detonators.
  • the operator takes a backup programming console 20 'identical to the default console 20.
  • the operator selects the copy function of the backup console.
  • PT table offered by the backup console thanks in particular to PTi and LTi identifiers that can identify the information to recover certain.
  • Reading and writing in RFID tags are then conducted in a conventional manner and will not be more detailed here.
  • the rescue console recovers the PT shot plan configuration when the first programming console has failed.
  • the operator can continue programming other detonators without losing the work already done.
  • the first programming step may end with a connection test phase of the detonators 1 to the two-wire network.
  • the programming console 20 containing the programmed firing plan is connected to the network.
  • the test can be conducted on only part of the network, for example a single bus line 30.
  • the programming console 20 must verify that all the detonators stored in the PT table is connected to the network and that there are no detonators intruded on this network.
  • each programming console is then used separately for the test.
  • Each console has a function of counting the number of detonators connected (via a recovery routine of all connected detonators at a time) and a function of checking the connection of detonators in memory by sending / receiving messages to / of each of these detonators (the console 20 retrieves each memorized identifier and interrogates, by message, the presence on the firing line of the detonator having this identifier).
  • the detection of intruders is however delicate because among the detonators not programmed by this console 20, some are by another programming console. Mental or manual operations are then necessary and laborious.
  • the test operation it is initially planned to merge (by concatenation for example) the firing plans of several programming consoles 20 on only one of them, said main console.
  • said main console For example, it may be the set of consoles 20 having programmed the same firing line LTi.
  • the main console can automatically determine the intruder detonators and if the programmed detonators are all connected.
  • each of the connected programmed detonators is marked in the table PT (with the aid of a flag for example) and an intruder detonator counter is incremented.
  • the RFID reader 27 of the secondary programming consoles 20 is deactivated, via the muting function, and all or part of these secondary consoles are presented in the RFID reading field of the main console.
  • the latter transfers the firing plans of each of the secondary consoles to its own memory 280, and merges them into a single table PT, taking into account the number of shot plane PTi and the possible LTi firing line.
  • the tests can thus be conducted using a single programming console 20, for the entire network, without disconnecting some detonators.
  • a sub-part of the programming consoles may be grouped as a function of zones of the network, for example the firing lines.
  • the programming console 20 preferably the main console uniting the overall firing plan resulting from the reunification of the partial firing plans, is close to the firing console 10, as shown in Figure 2B to transfer the firing plan.
  • the RFID reader 27 of the programming console 20 is deactivated through the inhibition function.
  • This activation can only be authorized after introduction of an appropriate card containing secret codes. Any other security organ may also be used to authorize this activation.
  • the table PT of the firing plan is then automatically transferred to the firing console 10 by radiofrequency reading by the reader 17. If several RFID tags are accessible, the firing console 10 may invite the operator to select all or part of these fires. ci and all or part of the tables PTi stored therein, for transfer. The transferred PT table is then stored in RAM memory of the firing console 10.
  • this table may be stored in an RFID tag memory 18 also provided in the firing console 10. This configuration makes it possible to implement a copy function to a fire rescue console if necessary, similarly to the copy function provided for programming consoles 20.
  • the firing console 10 merges the recovered PT tables to form the overall firing plan, especially in view of the number of firing points. shot plane PTi associated with each PT table of the programming consoles.
  • the firing line 40 connecting the firing console 10 to the detonators 1 is activated, as shown in FIG. 2C.
  • the firing console 10 can then perform tests prior to the execution of the firing sequence, as described in the publication WO 97/45696: automatic test of the detonator ignition modules online, detonator availability test.
  • a table PT in memory of the programming consoles 20 which associates a detonator identifier with a delay has been described above.
  • a pre-fire plan can be provided separately, which associates delay times with a set of holes in a physical site configuration.
  • the programming by the programming console 20 can then consist of an association of the detonators 1 with the holes, the table PT in memory then associating a detonator to a hole of the site.
  • the association of a detonator with a delay is indirectly performed using the pre-firing plan.
  • Any firing information other than a time delay or a hole number, may be associated with a detonator at the programming console, provided that this information is used to constitute a firing sequence (detonator identifier - time delay of firing).
  • the firing console 10 described above has a structure similar to that of the programming consoles 20, including a radio frequency reader and possibly an RFID tag.
  • the invention is, however, compatible with already existing shooting consoles 10 (without radio frequency means).
  • the programming consoles 20 have a transfer function similar to that of the publication WO 97/45696, for the automatic transfer of the firing plan in memory to the firing console 10 to which they (20) are connected, by infrared or wired link.
  • This function provides for controlling the RF reader 27 of the programming console 20 to read the table PT in memory and to communicate it to the firing console 10 via an appropriate communication interface.
  • This automatic transfer function is implemented by the software stored in read-only memory 24.

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Abstract

La présente invention est relative à un système de programmation et de mise à feu de détonateurs électroniques (1 ) à chacun desquels est associé un identifiant (IDdét), ainsi qu'à un procédé correspondant. Le système comprend : - une unité de programmation (20) agencée pour déterminer les identifiants des détonateurs (1 ) et leur associer individuellement, en mémoire, un retard temporel (Tdét) de mise à feu pour former un plan de tir (PT); - une unité de tir (10) agencée pour récupérer, depuis la mémoire (280) de l'unité de programmation (20), le plan de tir (PT), et pour piloter une séquence de tir des détonateurs à partir du plan de tir récupéré; et l'une unité de programmation (20) comprend : - une étiquette passive (28) RFID dotée d'une puce (280) officiant comme mémoire pour le stockage du plan de tir (PT), et - un lecteur radiofréquence (27) agencé pour lire/écrire des étiquettes passives.

Description

SYSTEME DE PROGRAMMATION ET DE MISE A FEU DE DETONATEURS ELECTRONIQUES, PROCEDE ASSOCIE
La présente invention est relative à un système de programmation et de mise à feu d'un ensemble de détonateurs électroniques, ainsi qu'à un procédé correspondant de programmation.
Dans la plupart des travaux à l'explosif, on provoque la détonation de charges associées à des détonateurs selon une séquence temporelle bien précise, ceci afin d'améliorer le rendement du travail de l'explosif et de mieux en contrôler les effets. La récente apparition des systèmes de tir de détonateurs électronique a permis d'obtenir une précision de cette séquence temporelle très supérieure à la précision des systèmes pyrotechniques conventionnels.
Lors de la mise en œuvre de systèmes de tirs de détonateurs électroniques, un travail important consiste à préparer le plan de tir des détonateurs correspondant à cette séquence temporelle, puis à programmer et tester ces détonateurs « à front », c'est-à-dire à proximité des trous de mine, puis à mettre à feu les détonateurs depuis un « poste de tir », c'est-à-dire à une distance de sécurité de la zone de tir.
La publication WO 97/45696 décrit des étapes de programmation de détonateurs consistant principalement à utiliser une ou plusieurs unités ou consoles de programmation pour associer un temps de retard, en millisecondes, à chacun des détonateurs. La table d'association correspondante forme un plan de tir qui est, par la suite, transféré sur une unité ou console de tir possédant les capacités et les codes de mise à feu des détonateurs.
Ce transfert peut être réalisé grâce à la technologie infrarouge, cette dernière, nécessitant un positionnement relatif précis des deux unités, ce qui le rend difficile à mettre en œuvre dans un environnement de travaux ou chantier.
D'autres systèmes de tir proposent un transfert de ces données entre la ou les consoles de programmation et la console de tir à l'aide de câbles de liaison ou encore à l'aide de technologies sans fil de type Bluetooth (nom commercial). Dans le premier cas, il peut arriver que le câble soit défaillant ou égaré ce qui rend impossible la récupération des données des consoles de programmation.
Enfin, les technologies utilisées aujourd'hui, qu'elles soient filaire ou sans fil par infrarouge ou Bluetooth, nécessitent une alimentation électrique pour assurer le transfert de données.
Il existe donc un besoin de sécuriser ce transfert de données vers la console de tir en n'utilisant ni câbles ni alimentation électrique de la console dont on souhaite récupérer les données.
En pratique, un opérateur parcourt le site de travaux de long en large pour connecter successivement et individuellement chacun des détonateurs à une ligne de tir. L'unité de programmation de l'opérateur étant également connectée à la ligne de tir, elle détecte la connexion d'un nouveau détonateur et identifie ce dernier. L'opérateur saisit alors, au travers d'un clavier alphanumérique de la console de programmation, un temps de retard à associer à chacun des détonateurs successivement identifiés sur la ligne de tir.
Pour la suite de la description, on appellera cette opération "programmation des détonateurs".
En variante, au lieu d'associer à chaque détonateur une information de tir de type temps de retard, l'opérateur peut préciser, sur son unité de programmation, une information de tir de type identifiant de trou foré sur le site dans lequel le détonateur détecté est placé, l'association avec un temps de retard pouvant être réalisée ultérieurement sur la console de tir par exemple.
Lors de l'opération de programmation des détonateurs, une étape d'identification des détonateurs est réalisée. Cette identification consiste pour l'unité de programmation à récupérer un paramètre d'identification du détonateur connecté par échange de messages sur la ligne de tir, ce paramètre étant par exemple mémorisé en mémoire ROM du détonateur électronique. L'unité de programmation mémorise alors, en mémoire EEPROM, l'association réalisée entre ce paramètre d'identification et le temps de retard ou numéro de trou saisi correspondant. La table résultante constitue le plan de tir. En variante, l'identification peut consister pour l'unité de programmation à envoyer au détonateur un paramètre d'identification qui sera mémorisé par le détonateur, par exemple en mémoire EEPROM, l'unité de programmation mémorisant alors l'association de cet identifiant et de l'information de tir de type temps de retard ou numéro de trou.
Lors de la mise en oeuvre de tirs importants, cette opération de programmation peut rapidement devenir laborieuse eu égard principalement au nombre important de détonateurs à connecter et programmer. Ainsi, plusieurs heures de programmation peuvent parfois être nécessaires. Dans ce cas, l'opération de programmation peut être réalisée par plusieurs opérateurs, chacun étant équipé d'une console de programmation pour programmer, avec chacune d'entre elles, une partie du plan de tir. En pratique, le plan de tir est découpé en plusieurs zones, les détonateurs de chacune d'entre elles étant connectés sur des lignes bus, l'ensemble de ces lignes bus constituant un réseau connecté à une ligne principale appelée ligne de tir. Dans cette configuration, il est courant d'utiliser une même console de programmation pour la programmation d'une ou plusieurs lignes bus et de ne pas mélanger sur une même ligne bus des détonateurs programmés par des unités de programmation différentes
Une fois la programmation de tous les détonateurs effectuée, il est par ailleurs courant de procéder à des tests sur site à l'aide des console(s) de programmation. Ces tests ont notamment vocation à vérifier que l'ensemble des détonateurs programmés est bien relié à la ligne de tir et qu'aucun autre détonateur « intru » n'a été connecté sans avoir été préalablement programmé par une console de programmation.
Lorsque plusieurs consoles de programmation ont été utilisées pour la programmation d'un tir, chacune d'entre elle ne contient les paramètres d'identification que d'une partie des détonateurs présents sur la ligne de tir, correspondant seulement aux détonateurs programmés par cette console. Chaque console procède à des fonctions de comptage puis d'identification des détonateurs connectés. Cependant, il y a lieu de ne pas considérer comme intrus, les détonateurs programmés par les autres consoles. Ceci oblige une intervention mentale des opérateurs pour notamment comparer le nombre de détonateurs connectés au nombre de détonateurs programmés, sans permettre aisément de détecter les éventuels intrus.
En excluant le cas où une seule console de programmation a été utilisée, aucune console de programmation ne contient l'ensemble des identifiant des détonateurs du plan de tir. Il est alors impossible de tester en une seule fois l'ensemble du plan de tir.
Il existe donc également un besoin de disposer de moyens simplifiant les opérations de test à mener sur les ensembles ou lignes de tir.
Par ailleurs, il peut arriver qu'une unité de programmation subisse une défaillance lors de ces opérations de programmation, par exemple en raison d'une panne de batterie d'alimentation ou d'une destruction matérielle résultant d'un accident de chantier. Une telle situation impose une reprogrammation intégrale des détonateurs initialement mémorisés dans le plan de tir (partiel) de la console défaillante. Une perte de temps considérable peut ainsi être engendrée. Il peut arriver également que l'opérateur ne puisse pas terminer ses opérations de programmation car la batterie est à plat et nécessite une recharge.
Il existe également un besoin de disposer de moyens de programmation plus efficaces notamment en cas de défaillance d'une console de programmation.
Dans ce contexte, l'invention vise à résoudre au moins un inconvénient de l'état de la technique en proposant notamment de simplifier le transfert de données, incluant les plans de tir programmés, entre différentes consoles.
A cet effet, l'invention concerne notamment un système de programmation et de mise à feu d'une pluralité de détonateurs électroniques à chacun desquels est associé un paramètre d'identification propre, le système comprenant :
- au moins une unité de programmation comprenant une mémoire et agencée pour déterminer les paramètres d'identification de détonateurs électroniques et leur associer individuellement, en mémoire, une information de tir, de sorte à former un plan de tir ;
- une unité de mise à feu agencée pour récupérer, depuis la mémoire de l'au moins une unité de programmation, ledit plan de tir formé des associations entre les paramètres d'identification et les informations de tir correspondantes, et pour piloter une séquence de tir des détonateurs à partir du plan de tir récupéré ;
caractérisé en ce que au moins une unité de programmation comprend :
- une étiquette passive à lecture/écriture par radiofréquence dotée d'une puce officiant comme mémoire pour le stockage du plan de tir, et
- un lecteur radiofréquence agencé pour lire et écrire des étiquettes passives, incluant ladite étiquette passive de l'unité de programmation.
Le système selon l'invention s'appuie sur des étiquettes RFID pour stocker les plans de tir en cours de programmation sur site ou "à front". On entend par "sur site" ou "à front" les opérations réalisées sur le site de travaux où les détonateurs sont implantés. Cette dénomination s'oppose à la mise à feu qui est, elle, réalisée à distance au travers de la ligne de tir par une console de mise à feu, dite également console de tir. En variante, une console de mise à feu "maître" peut éventuellement piloter plusieurs tirs différents au moyens de consoles de mise à feu "esclaves" et locales reliées chacune à une ligne de tir particulière.
Contrairement aux mémoires EEPROM utilisées dans les solutions de l'état de la technique, nécessitant une alimentation pour y accéder, l'utilisation des étiquettes RFID permet, malgré l'hostilité du site de travaux aux manipulations informatiques, de simplifier et sécuriser le transfert de ces plans de tir vers d'autres consoles, alors même que la console de programmation d'origine peut être défaillante.
En transférant un plan de tir partiel sur une nouvelle console de programmation grâce aux moyens RFID, on peut continuer la programmation du plan de tir sans perdre ce qui a été fait jusqu'à la défaillance de la première console. En outre, lors des tests menés consécutivement à la programmation du plan de tir par plusieurs consoles, l'invention simplifie également le transfert des programmations sur une unique console. Les tests menés à l'aide de cette unique console permettent une identification plus aisée des détonateurs intrus et réduisent voire suppriment l'intervention mentale de l'opérateur.
On observe, par ailleurs, que contrairement aux utilisations classiques des étiquettes passives de type RFID dans un but d'identification radiofréquence, l'étiquette passive selon l'invention officie, principalement, en tant que mémoire de données dé-corrélée d'une quelconque identification de la console de programmation qui la contient. Ici, le plan de tir mémorisé n'a pas pour vocation à identifier la console de programmation.
Cela ressort clairement de la description détaillée ci-après dans laquelle cette étiquette passive apparaît comme mémoire temporaire des plans de tir avant transfert soit vers une autre console de programmation, soit généralement vers la console de mise à feu.
Dans un mode de réalisation, une première unité de programmation comprend des moyens de pilotage dudit lecteur radiofréquence agencés pour lire le plan de tir en mémoire de l'étiquette passive d'une seconde unité de programmation et pour recopier ledit plan de tir lu dans la mémoire de l'étiquette passive de la première unité de programmation.
Cette disposition permet d'assurer une récupération simple et efficace de plans de tir partiellement programmés par une unité de programmation devenue défaillante.
En particulier, ladite étiquette passive comprend, associée audit plan de tir, une donnée d'identification d'une zone géographique à laquelle appartiennent lesdits détonateurs formant le plan de tir. Notamment, puisqu'on utilise généralement une console de programmation sur une seule ligne de tir ou une ligne bus, il peut s'agir de l'identification de cette ligne, par exemple via un identifiant d'une console de tir esclave et locale rattachée à cette ligne.
Cela simplifie notamment les regroupements de plans de tir en vue des tests et/ou en vue d'alimenter les consoles de tir. Dans un mode de réalisation de l'invention, ladite unité de mise à feu comprend un lecteur radiofréquence agencé pour lire et écrire l'étiquette passive de l'au moins une unité de programmation de sorte à récupérer ledit plan de tir.
Grâce à cette configuration, la récupération du plan de tir depuis la ou les consoles de programmation est rendue plus aisée comparée par exemple aux techniques infrarouges de l'état de la technique.
En particulier, ladite unité de programmation comprend des moyens d'inhibition de son lecteur radiofréquence lorsqu'un lecteur radiofréquence externe transfert le plan de tir depuis la mémoire de cette unité de programmation.
On évite ainsi des conflits de lecture des étiquettes radiofréquence par deux lecteurs concurrents. Ceci s'applique notamment lorsque la console de mise à feu récupère les plans de tirs de l'ensemble des consoles de programmation, mais également lorsque l'on souhaite concentrer l'ensemble des plans de tir saisis sur une seule console de programmation aux fins, par exemple, de mener des tests par cette seule console.
Selon une caractéristique de l'invention, lesdites informations de tir comprennent un retard temporel de mise à feu du détonateur correspondant. Le plan de tir ainsi obtenu est directement opérationnel pour les consoles de tir. En particulier, lesdits paramètres d'identification sont codés sur 24 bits et lesdits retards temporels sont codés sur 14 bits.
Cette configuration permet de stocker, sous forme de table, un plan de tir composé de plusieurs milliers d'entrées sur des étiquettes radiofréquence classiques, par exemple dotées de 32 ko (kilo-octets) de mémoire.
Dans un mode de réalisation, l'au moins une unité de programmation comprend une pluralité d'étiquettes radiofréquence pour stocker chacune une partie du plan de tir. Grâce aux techniques anti-collisions de lecture radiofréquence, on conserve les avantages de la présente invention tout en étendant les capacités de programmation des unités associées. Dans un autre mode de réalisation, l'étiquette radiofréquence est amovible. Elle peut ainsi être insérée dans une autre unité de programmation pour poursuivre les opérations de programmation.
Corrélativement, l'invention concerne également un procédé de programmation pour la mise à feu d'une pluralité de détonateurs électroniques à chacun desquels est associé un paramètre d'identification propre, le procédé comprenant :
- une étape de détermination, par au moins une unité de programmation comprenant une mémoire, de paramètres d'identification de détonateurs électroniques ;
- une étape d'association, en mémoire de l'unité de programmation, d'une information de tir à chaque paramètre d'identification déterminé, de sorte à former un plan de tir ;
- une étape d'acquisition, par une unité de mise à feu apte à piloter une séquence de tir des détonateurs, depuis la mémoire de l'au moins une unité de programmation, dudit plan de tir formé des associations entre les paramètres d'identification et les informations de tir correspondantes ;
caractérisé en ce que l'étape d'association comprend une écriture par radiofréquence de ladite association, dans la mémoire d'une étiquette passive à lecture/écriture par radiofréquence.
Le procédé présente des avantages similaires à ceux du système exposé ci-dessus, notamment la mise à disposition aisée du plan de tir pour d'autres consoles.
De façon optionnelle, le procédé peut comprendre des étapes se rapportant aux caractéristiques du système de programmation et de mise à feu exposé précédemment.
En particulier, le procédé comprend également une étape de transfert par lecture radiofréquence du plan de tir depuis l'étiquette passive d'une première unité de programmation vers la mémoire de l'étiquette passive d'une seconde unité de programmation. Ce transfert peut notamment être opéré lors de la défaillance de ladite première unité de programmation ou lorsque l'on souhaite regrouper, sur site, les plans de tir de plusieurs consoles de programmation, par exemple pour mener des tests sur la globalité des détonateurs.
Selon une caractéristique particulière, ladite seconde unité de programmation poursuit les étapes d'acquisition et d'association de sorte à compléter le plan de tir transféré. Grâce à cette disposition, on ne perd pas le début de programmation du plan de tir en cas de défaillance d'une première unité de programmation. On prévoit d'ailleurs de poursuivre, à l'aide d'une seconde unité de programmation, par exemple une unité de secours, la programmation des détonateurs en complétant le plan de tir récupéré sur la console défaillante.
Dans un mode de réalisation, la pluralité de détonateurs électroniques est répartie en plusieurs zones géographiques distinctes, et le procédé comprend une étape de lecture et d'association d'un identifiant d'une dite zone géographique audit plan de tir en mémoire. Cette étape peut notamment consister à lire une étiquette RFID contenue dans une console de tir esclave reliée à la ligne de tir sur laquelle sont connectés les détonateurs de ladite zone géographique.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après, illustrée par les dessins ci-joints, dans lesquels :
- la figure 1 représente l'organisation générale d'un ensemble de tir pour la mise en œuvre de l'invention ;
- les figures 2A, 2B et 2C sont des représentations schématiques d'un ensemble de tir comportant des détonateurs montés en parallèle, faisant apparaître des circuits de communication établis respectivement lors de la programmation d'un détonateur, du transfert d'informations de l'unité de programmation vers l'unité de commande de tir et lors d'une séquence de mise à feu d'une volée de détonateurs ;
- la figure 3 représente schématiquement une unité ou console de programmation selon l'invention ; et
- la figure 4 représente schématiquement un exemple d'unité de tir selon l'invention. Comme représenté sur la figure 1 , un ensemble de tir peut être constitué à partir de détonateurs 1 similaires à ceux présentés dans la publication WO 97/45696. Cet ensemble de tir, également visible sur les figures 2B et 2C, comprend un nombre quelconque de détonateurs électroniques 1 connectés à des lignes bus 30, elles-mêmes reliées à une ligne de tir 40 qui est à son tour reliée avec une unité de commande de tir distante 10, appelée aussi "console de tir" ou "console de mise à feu".
Afin de réduire le câblage nécessaire pour relier l'unité de commande de tir distante au réseau, il peut être prévue une même unité de commande de tir distante, dite "maître", qui envoie, par voie radio, des instructions de commande à une pluralité d'unités de commande de tir locales, dite "esclaves", reliées chacune par exemple à une ligne de tir 40.
Les détonateurs 1 peuvent être utilisés en nombre important en montage parallèle, jusqu'à au-delà de 1000.
Les détonateurs 1 sont dotés d'une mémoire morte ROM stockant un identifiant unique IDdét du détonateur sur 24 bits par exemple. Toute autre combinaison de paramètres d'identification des détonateurs, telle que celle évoquée dans la publication WO 97/45696, peut être prévue.
Les détonateurs sont aptes à dialoguer avec la console de tir 1 0 (ou les consoles esclaves), qui peut leur transmettre des ordres et recevoir d'eux des informations.
L'ensemble de tir comprend également une ou plusieurs unités de programmation 20, également appelées "consoles de programmation". Celles-ci sont destinées à identifier chacun des détonateurs électroniques 1 avant ou après leur mise en place dans un trou foré sur le site, et à constituer progressivement des informations de séquences de tir ou "plan de tir", lors de cette identification. Elles sont également utilisées pour transférer ces informations de plan de tir sur la console de tir 10.
Trois configurations peuvent être envisagées pour les connexions entre détonateurs 1 , console de tir 10, et console de programmation 20.
Dans une première configuration, représentée sur la figure 2A, la console de programmation 20 est connectée successivement à chacun des détonateurs 1 . Cette première configuration correspond à une première étape, pendant laquelle un opérateur sur site "programme" le plan de tir en associant successivement chaque détonateur connecté (et son identifiant) à un temps de retard correspondant au niveau de la console de programmation 20. Comme on le verra par la suite, ces associations sont mémorisées au travers d'une table en mémoire de la console de programmation 20.
En variante, cette connexion peut consister à connecter la console de programmation 20 sur une ligne bus 30 puis à détecter, via des messages échangés, chaque nouveau détonateur 1 connecté à cette même ligne, l'envoi d'un message par un détonateur nouvellement connecté pouvant être automatique à la connexion ou être manuel par l'opérateur.
Dans une deuxième configuration, représentée sur la figure 2B, la console de programmation 20 est connectée par liaison radiofréquence, comme décrit ci-après, à la console de tir 10, tandis que la liaison entre les détonateurs 1 et la console de tir 10 est désactivée.
Cette deuxième configuration correspond à une deuxième étape, pendant laquelle on transfère de la console de programmation 20 vers la console de tir 10, les informations concernant le plan de tir programmé.
Dans la troisième configuration, représentée sur la figure 2C, la console de programmation 20 et les détonateurs 1 sont connectés à la console de tir 10, les détonateurs 1 étant reliés à la console de tir 1 0 par les ligne bus 30 et la ligne de tir 40. Comme représenté sur la figure 1 , l'ensemble de tir peut comprendre plusieurs lignes 30 mises en parallèle, formant ainsi un réseau bifilaire de détonateurs.
Cette troisième configuration correspond à une troisième étape, pendant laquelle la console de tir 10 est susceptible de communiquer avec les détonateurs électroniques 1 , puis à une étape finale, lors de laquelle la console de tir 10 peut gérer une procédure de tir et une mise à feu des détonateurs 1 connectés sur les lignes bus 30 reliées à la ligne de tir 40, conformément au plan de tir prévu. La console de tir 10 et les détonateurs 1 échangent des informations par l'intermédiaire de messages binaires codés, par exemple sous forme de mots de quelques octets, sur la ligne de tir bifilaire 30/40.
La console de tir 10 sert également à alimenter les modules électroniques des détonateurs 1 . Cette alimentation constitue la source d'énergie susceptible de déclencher une mise à feu. De la sorte, les détonateurs ne présentent pas de risque de déclenchement intempestif en dehors de séquences de tir.
Dans le cas d'une console de tir "maître" et de consoles de tir "esclaves" rattachées chacune à une ligne de tir 40, ce sont les consoles esclaves qui communiquent, d'un côté, avec les détonateurs 1 via le réseau bifilaire et, de l'autre côté, avec la console "maître" par voie radio.
Les consoles de tir 10 et de programmation 20 sont de structures voisines et diffèrent principalement par leurs fonctionnalités, et donc par les logiciels de gestion auxquels elles sont associées. On note que, pour des raisons de sécurité, seule la console de tir 10 possède des moyens de mise à feu, notamment un logiciel de pilotage d'une séquence de mise à feu des détonateurs 1 ainsi que des codes de mise à feu. Ces codes de mise à feu peuvent par exemple être présentés à la console de tir 10 à l'aide d'une carte à puce lue par un lecteur de carte intégré à cette console 10.
Comme représenté schématiquement sur la figure 3, une console de programmation 20 est de type portable dotée d'une alimentation autonome 21 pour permettre à un opérateur de parcourir le site de détonateur en détonateur, pour notamment effectuer les opérations de la première étape (figure 2A).
La console 20 possède un bus informatique 22 reliant un processeur de traitement 23, une mémoire morte 24 pour stocker les logiciels mettant en œuvre les fonctions de la console, une interface entrée-sortie 25 pour connecter la console 20 soit directement à un détonateur 1 , soit sur le réseau bifilaire 30, une interface utilisateur 26 (notamment un écran de visualisation et un clavier alphanumérique de saisie) et un lecteur RFID 27 (identification radiofréquence). La console de programmation 20 comprend également une étiquette RFID 28 dotée d'une puce mémoire 280 apte à stocker des données. On entend par "étiquette RFID" l'association classique d'une puce RFID avec une antenne, la puce RFID étant dotée de moyens de communication selon les protocoles radiofréquence et de capacités de stockage.
Une étiquette RFID 28 de capacité 32 ko présente à la fois une capacité suffisante pour des applications de programmation de plan de tir selon l'invention et un coût d'acquisition relativement bon marché.
En variante, la console de programmation 20 peut comprendre plusieurs étiquettes RFID 28 accessibles par le lecteur 27 et sollicitées successivement lorsque la mémoire de l'étiquette précédente est entièrement utilisée. Des mécanismes anti-collision, bien connus de l'homme de l'art, sont mis en œuvre au niveau de ce lecteur pour permettre la lecture de ces étiquettes. Ainsi, on accroît sans difficulté les capacités de programmation de la console 20.
Dans un mode de réalisation, l'étiquette RFID 28 est montée sur une support amovible, par exemple de format carte à puce. Elle peut ainsi être extraite aisément pour être insérée dans une autre console de programmation ou dans la console de tir, ce qui simplifie le transfert de données entre les différentes unités.
Pour la mise en œuvre de l'invention, la puce mémoire 280 stocke une table PT formant tout ou partir d'un plan de tir par association d'un identifiant IDdét de détonateur avec un retard correspondant au temps de retard de la mise à feu du détonateur associé. Cette table peut être identifiée à l'aide d'un numéro de plan de tir éventuellement associé à un identifiant de la ligne de tir ou des lignes bus qui vont être programmées par ce plan de tir (par exemple l'identifiant de la console de tir "esclave" rattachée à la ligne de tir). Ainsi plusieurs tables PT peuvent être mémorisées ensemble dans la console de programmation 20.
Par ailleurs, on peut prévoir qu'un identifiant ID∞ns de l'étiquette RFID
28 est stocké dans cette puce mémoire de sorte à permettre, via l'association étiquette 28-console 20, d'identifier la console de programmation 20 contenant l'étiquette. En variante, cet identifiant peut être remplacé par un identifiant de la console de programmation 20 contenant cette étiquette.
Des exemples de fonctions mises en œuvre par les logiciels de la mémoire morte 24 sont proposés dans la publication WO 97/45696, notamment la récupération de l'identifiant du détonateur 1 connecté lors de la première étape illustrée par la figure 2A.
Une fonction supplémentaire de pilotage du lecteur RF 27 est également prévue. Cette fonction présente différentes sous-fonctions telles qu'une fonction d'écriture, une fonction de copie, une fonction d'inhibition et une fonction classique de lecture.
La fonction d'écriture est prévue pour remplir la table PT lors de la première étape de programmation du plan de tir.
La fonction de copie permet de copier, par lecture-écriture, le contenu en mémoire d'une étiquette RFID présente dans le champ de lecture de la console 20, vers l'étiquette RFID 28 de cette même console 20. Cette fonction est notamment mise en œuvre lors de la récupération d'un plan de tir partiellement élaboré avant la défaillance de la console de programmation, ou lors de la fusion de plusieurs plans de tir partiels sur une même console 20 en vue de procéder à des tests de connexion des détonateurs.
La fonction d'inhibition permet de désactiver le lecteur 27 lors du transfert volontaire du plan de tir vers soit la console de tir 10, soit vers une autre console de programmation 20 avant tests par exemple. Cette inhibition peut être déclenchée par la détection automatique d'un autre champ radiofréquence, ou manuellement.
Telle que représentée schématiquement sur la figure 4, la console de tir 10 possède, elle aussi, un lecteur RFID 17 apte notamment à lire les étiquettes RFID 28 des consoles de programmation 20 qui sont présentées dans son champ de lecture.
La console de tir 10 présente ainsi une fonction de transfert des tables PT stockées dans les consoles de programmation 20 par lecture radiofréquence. Le stockage de ces tables PT transférées peut être opéré soit dans une étiquette RFID 18 propre à la console de tir 10, soit, de préférence, dans une mémoire réinscriptible 19, type RAM, de la console de tir.
Les autres fonctions et interfaces de la console de tir 10 sont classiques et similaires par exemple à celles décrites dans la publication WO 97/45696.
De nouveau en référence à la figure 2A, la première étape de programmation des détonateurs 1 est menée par une ou plusieurs consoles de programmation 20. Chaque console peut, par exemple, initialement récupérer l'identifiant (LTi) de la ligne de tir ou des lignes bus qu'elle doit programmer. Pour ce faire, la console de programmation 20 vient lire un tag RFID contenu dans la console de tir "esclave" rattachée à la ligne ou aux lignes à programmer.
En parcourant le site où sont implantés les détonateurs, l'opérateur connecte individuellement et successivement chaque détonateur 1 à la console de programmation 20.
En variante, l'opérateur peut connecter la console de programmation 20 au réseau bifilaire 30 (ou à une partie de celui-ci, par exemple une ligne de tir) alors dépourvu des détonateurs 1 . L'opérateur connecte alors successivement chaque détonateur 1 au réseau 30.
La connexion d'un nouveau détonateur 1 au réseau ou à la console
20 est détectée par cette dernière, laquelle récupère automatiquement l'identification IDdét du détonateur, par échange de messages via l'interface 25.
L'opérateur est alors invité, via l'interface utilisateur 26, à associer un temps de retard Tdét au détonateur connecté. Cette "programmation" peut consister en la saisie de chiffres sur un clavier numérique pour préciser un retard compris entre 1 et 16000 millisecondes en codant ce retard sur 14 bits.
En variante, les temps de retard peuvent suivre une suite logique et la console de programmation 20 propose alors automatiquement un retard correspondant à cette suite logique. L'opérateur valide alors le retard proposé ou saisit un autre retard. La mise en œuvre de cette solution se fait généralement lorsqu'il est aisé pour l'opérateur de parcourir le site en suivant l'ordre logique de mise à feu des détonateurs et en programmant successivement ces détonateurs, afin de tirer partie au maximum des retards proposés automatiquement sans saisie manuelle.
La console de programmation 20 associe alors, en mémoire RFID, le retard Tdét choisi au détonateur sélectionné 1 . Cette association est mémorisée sous forme d'une table de correspondances, type look-up table, dans la puce mémoire 280. La table suivante est un exemple simplifié de plan de tir numéroté PT1 pour la ligne de tir numérotée LT1 :
Table 1 : plan de tir PT1 comprenant n détonateurs
Lorsque plusieurs plans de tir sont mémorisés, l'opérateur indique en outre à quel plan de tir (et donc table PTi - LTi ) l'association saisie doit être affectée.
Dans le cas particulier de la figure 2A, le détonateur 1 programmé est ensuite déconnecté de la console 20 et reconnecté au réseau 30.
Ces opérations sont réalisées successivement pour chacun des détonateurs 1 à programmer, jusqu'à obtenir le plan de tir complet pour tous les détonateurs prévus de la ligne de tir LT1 .
Il arrive toutefois qu'au cours de cette première étape, la console de programmation 20 tombe en panne (batterie 21 vide) ou soit endommagée par des engins de chantier alors que l'opérateur est sur le site, loin du centre informatique disposant de la console de tir 10.
Dans ces conditions, l'invention permet de récupérer aisément, sur site, le plan de tir partiellement créé dans la console de programmation et de continuer la programmation sur une console de secours sans avoir à reprogrammer les détonateurs déjà traités.
Pour ce faire, l'opérateur prend une console de programmation de secours 20' identique à la console défaillante 20. Lorsque la console défaillante est dans le champ de lecture RFID de la console de secours, l'opérateur sélectionne la fonction de copie de la table PT proposée par la console de secours, grâce notamment aux identifiants PTi et LTi qui permettent d'identifier de façon certaine les informations à récupérer.
La lecture et l'écriture dans les étiquettes RFID sont alors menées de façon classique et ne seront pas plus détaillées ici.
Il résulte que la console de secours récupère la configuration de plan de tir PT lorsque la première console de programmation est tombée en panne.
L'opérateur peut ainsi poursuivre la programmation des autres détonateurs sans avoir perdu le travail déjà effectué.
La première étape de programmation peut se terminer par une phase de test de connexion des détonateurs 1 au réseau bifilaire. Pour ce faire, la console de programmation 20 contenant le plan de tir programmé est connectée au réseau. En variante, le test peut être mené sur une partie seulement du réseau, par exemple une seule ligne bus 30.
Lors de ce test, la console de programmation 20 doit vérifier que l'ensemble des détonateurs mémorisés dans la table PT est bien connecté au réseau et qu'il n'y a pas de détonateurs intrus sur ce réseau.
En pratique pour des sites étendus, plusieurs opérateurs réalisent la première étape en parallèle, à l'aide de plusieurs consoles de programmation 20, afin de préparer le plan de tir en un temps plus court.
Dans les techniques connus de l'état de l'art, chaque console de programmation est alors utilisée séparément pour le test. Chaque console dispose d'une fonction de comptage du nombre de détonateurs connectés (via une routine de récupération de tous les détonateurs connectés à un instant) et d'une fonction de vérification de la connexion des détonateurs en mémoire par envoi/réception de messages à/de chacun de ces détonateurs (la console 20 récupère chaque identifiant mémorisé et interroge, par message, la présence sur la ligne de tir du détonateur ayant cet identifiant). La détection des intrus est toutefois délicate car, parmi les détonateurs non programmés par la présente console 20, certains le sont par une autre console de programmation. Des opérations mentales ou manuelles sont alors nécessaires et laborieuses.
Dans le cadre de la présente invention, lors de l'opération de test, on prévoit initialement de fusionner (par concaténation par exemple) les plans de tir de plusieurs consoles de programmation 20 sur une seule d'entre elles, dite console principale. Par exemple, ce peut être l'ensemble des consoles 20 ayant programmé une même ligne de tir LTi.
Dans ce cas, à partir de la seule routine de récupération de tous les détonateurs connectés, la console principale peut déterminer automatiquement les détonateurs intrus et si les détonateurs programmés sont bien tous connectés.
Partant de la liste obtenue par la routine de récupération, on marque, dans la table PT (à l'aide d'un drapeau par exemple), chacun des détonateurs programmés connectés, et on incrémente un compteur de détonateurs intrus.
Ces derniers sont par exemple les détonateurs que l'on a oublié de programmer. Les entrées de la table PT qui sont au final non marquées, correspondent aux détonateurs mal raccordés au réseau.
On voit donc que, par la fusion des plans de tir rendue aisée par les étiquettes RFID selon l'invention, on simplifie grandement les opérations de test.
Pour réunir les plans de tir, on désactive le lecteur RFID 27 des consoles secondaires de programmation 20, via la fonction d'inhibition, et on présente tout ou partie de ces consoles secondaires dans le champ de lecture RFID de la console principale.
Cette dernière, par la fonction de copie détaillée ci-dessus, transfert les plans de tir de chacune des consoles secondaires vers sa mémoire 280 propre, et les fusionne en une seule table PT, compte tenu du numéro de plan de tir PTi et de l'éventuelle ligne de tir LTi.
Les tests peuvent ainsi être menés à l'aide d'une unique console de programmation 20, pour tout le réseau, sans déconnecter certains détonateurs. En variante, on peut regrouper une sous-partie des consoles de programmation en fonction de zones du réseau, par exemple les lignes de tir.
Après que l'ensemble des détonateurs 1 utilisés dans la séquence du plan de tir a été programmé et testé, la console de programmation 20, de préférence la console principale regroupant le plan de tir global issu de la réunification des plans de tir partiels, est rapprochée de la console de tir 10, comme représentée sur la figure 2B pour transférer le plan de tir.
Le lecteur RFID 27 de la console de programmation 20 est désactivé au travers de la fonction d'inhibition.
L'opérateur active alors la fonction de transfert de la console de tir
10. Cette activation ne peut être autorisée qu'après introduction d'une carte appropriée contenant des codes secrets. Tout autre organe de sécurité peut également être employé pour autoriser cette activation.
La table PT du plan de tir est alors automatiquement transférée à la console de tir 10 par lecture radiofréquence par le lecteur 17. Si plusieurs étiquettes RFID sont accessibles, la console de tir 10 peut inviter l'opérateur à sélectionner tout ou partie de celles-ci et tout ou partie des tables PTi stockées dans celles-ci, pour transfert. La table PT transférée est alors stockée en mémoire RAM de la console de tir 10.
En variante, cette table peut être stockée dans une mémoire d'étiquette RFID 18 également prévue dans la console de tir 10. Cette configuration permet de mettre en œuvre une fonction de copie vers une console secours de tir le cas échéant, de façon similaire à la fonction de copie prévue pour les consoles de programmation 20.
Egalement, si plusieurs consoles de programmation 20 sont présentées à la console de tir 10 pour le transfert de parties du plan de tir, la console de tir 10 fusionne les tables PT récupérées pour former le plan de tir global, compte tenu notamment du numéro de plan de tir PTi associé à chaque table PT des consoles de programmation.
Une fois l'ensemble de la table PT transférés dans la console de tir
10, la ligne de tir 40 reliant la console de tir 10 aux détonateurs 1 est activée, comme ceci apparaît sur la figure 2C. La console de tir 10 peut alors effectuer des tests préalables à l'exécution de la séquence de tir, comme décrit dans la publication WO 97/45696: test automatique des modules d'allumage des détonateurs en ligne, test de disponibilité des détonateurs.
Après ces tests, l'opérateur donne un ordre d'armement avec la touche correspondante de la console de tir 10, puis une mise à feu avec une touche de tir. Cette opération provoque la mise à feu de chacun des détonateurs avec un retard correspondant à celui prévu dans le plan de tir PT chargé en mémoire de la console de tir 10. Des mécanismes de mise à feu classiques peuvent être utilisés, par exemple ceux décrit dans la publication susvisée.
Les exemples qui précèdent ne sont que des modes de réalisation de l'invention qui ne s'y limite pas.
Notamment, on a décrit ci-dessus une table PT en mémoire des consoles de programmation 20 qui associe un identifiant de détonateur à un retard. Toutefois, un pré-plan de tir peut être prévu à part, lequel associe des temps de retard à un ensemble de trous d'une configuration physique de site. La programmation par la console de programmation 20 peut alors consister en une association des détonateurs 1 avec les trous, la table PT en mémoire associant alors un détonateur à un trou du site. Dans ce cas, l'association d'un détonateur avec un retard est indirectement réalisée en utilisant le pré-plan de tir. Toute information de tir, autre qu'un retard temporel ou un numéro de trou, peut être associée à un détonateur au niveau de la console de programmation, pour autant qu'ultérieurement cette information permette de constituer une séquence de tir (identifiant de détonateur - retard temporel de mise à feu).
Par ailleurs, la console de tir 10 décrite ci-dessus a une structure voisine de celle des consoles de programmation 20, comprenant notamment un lecteur radiofréquence et éventuellement une étiquette RFID. L'invention est toutefois compatible avec les consoles de tir 10 déjà existantes (sans moyen radiofréquence). Dans ce cas, les consoles de programmation 20 possèdent une fonction de transfert similaire à celle de la publication WO 97/45696, pour le transfert automatique du plan de tir en mémoire vers la console de tir 10 à laquelle elles (20) sont connectées, par voie infrarouge ou par liaison filaire. Cette fonction prévoit cependant de piloter le lecteur RF 27 de la console de programmation 20 pour lire la table PT en mémoire et la communiquer à la console de tir 10 via une interface de communication appropriée. Cette fonction de transfert automatique est mise en œuvre par les logiciels stockés en mémoire morte 24.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de programmation et de mise à feu d'une pluralité de détonateurs électroniques (1 ) à chacun desquels est associé un paramètre d'identification propre (IDdét), le système comprenant:
- au moins une unité de programmation (20) comprenant une mémoire (280) et agencée pour déterminer les paramètres d'identification de détonateurs électroniques (1 ) et leur associer individuellement, en mémoire, une information de tir (Tdét), de sorte à former un plan de tir (PT);
- une unité de mise à feu (10) agencée pour récupérer, depuis la mémoire (280) de l'au moins une unité de programmation (20), ledit plan de tir (PT) formé des associations entre les paramètres d'identification (IDdét) et les informations de tir (Tdét) correspondantes, et pour piloter une séquence de tir des détonateurs à partir du plan de tir récupéré;
caractérisé en ce que au moins une unité de programmation (20) comprend:
- une étiquette passive (28) à lecture/écriture par radiofréquence dotée d'une puce (280) officiant comme mémoire pour le stockage du plan de tir (PT), et
- un lecteur radiofréquence (27) agencé pour lire et écrire des étiquettes passives, incluant ladite étiquette passive (28) de l'unité de programmation (20).
2. Système selon la revendication 1 , dans lequel une première unité de programmation (20') comprend des moyens de pilotage dudit lecteur radiofréquence (27') agencés pour lire le plan de tir (PT) en mémoire de l'étiquette passive (28) d'une seconde unité de programmation (20) et pour recopier ledit plan de tir lu dans la mémoire (280') de l'étiquette passive (28') de la première unité de programmation (20').
3. Système selon la revendication précédente, dans lequel ladite étiquette passive (28) comprend, associée audit plan de tir, une donnée d'identification (LTi) d'une zone géographique (30, 40) à laquelle appartiennent lesdits détonateurs (1 ) formant le plan de tir (PT).
4. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite unité de mise à feu (10) comprend un lecteur radiofréquence (17) agencé pour lire et écrire l'étiquette passive (28) de l'au moins une unité de programmation (20) de sorte à récupérer ledit plan de tir (PT).
5. Système selon la revendication précédente, dans lequel ladite unité de programmation (20) comprend des moyens d'inhibition de son lecteur radiofréquence (27) lorsqu'un lecteur radiofréquence externe (17) transfert le plan de tir (PT) depuis la mémoire (280) de cette unité de programmation (20).
6. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdites informations de tir comprennent un retard temporel de mise à feu du détonateur correspondant.
7. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étiquette passive contenant la puce est amovible.
8. Procédé de programmation pour la mise à feu d'une pluralité de détonateurs électroniques (1 ) à chacun desquels est associé un paramètre d'identification propre (IDdét), le procédé comprenant:
- une étape de détermination, par au moins une unité de programmation (20) comprenant une mémoire (280), de paramètres d'identification (IDdét) de détonateurs électroniques (1 );
- une étape d'association, en mémoire de l'unité de programmation, d'une information de tir (Tdét) à chaque paramètre d'identification déterminé, de sorte à former un plan de tir (PT);
- une étape d'acquisition, par une unité de mise à feu (10) apte à piloter une séquence de tir des détonateurs, depuis la mémoire de l'au moins une unité de programmation, dudit plan de tir formé des associations entre les paramètres d'identification et les informations de tir correspondantes;
caractérisé en ce que l'étape d'association comprend une écriture par radiofréquence de ladite association, dans la mémoire d'une étiquette passive (28) à lecture/écriture par radiofréquence.
9. Procédé selon la revendication précédente, comprenant une étape de transfert par lecture radiofréquence du plan de tir (PT) depuis l'étiquette passive (28) d'une première unité de programmation (20) vers la mémoire (280') de l'étiquette passive (28') d'une seconde unité de programmation (20').
10. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, ladite seconde unité de programmation (20') poursuit les étapes d'acquisition et d'association de sorte à compléter le plan de tir (PT) transféré.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel la pluralité de détonateurs électroniques (1 ) est répartie en plusieurs zones géographiques distinctes (30, 40), et le procédé comprenant une étape de lecture et d'association d'un identifiant (LTi) d'une dite zone géographique audit plan de tir (PT) en mémoire.
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