EP3371544B1 - Procédé de mise a feu d'un détonateur électronique et détonateur electronique - Google Patents

Procédé de mise a feu d'un détonateur électronique et détonateur electronique Download PDF

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EP3371544B1
EP3371544B1 EP16809956.2A EP16809956A EP3371544B1 EP 3371544 B1 EP3371544 B1 EP 3371544B1 EP 16809956 A EP16809956 A EP 16809956A EP 3371544 B1 EP3371544 B1 EP 3371544B1
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EP
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electronic detonator
energy
firing
predetermined
voltage
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EP3371544A1 (fr
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Franck Guyon
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Davey Bickford SAS
Original Assignee
Davey Bickford SAS
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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
    • F42D1/055—Electric circuits for blasting specially adapted for firing multiple charges with a time delay
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/10—Initiators therefor
    • F42B3/12—Bridge initiators
    • F42B3/121—Initiators with incorporated integrated circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C11/00—Electric fuzes
    • F42C11/06—Electric fuzes with time delay by electric circuitry

Definitions

  • the present invention relates to a method of firing an electronic detonator, as well as an electronic detonator implementing the firing method.
  • a set of electronic detonators is connected to the same control system, the control system being configured to manage the operation of the electronic detonators, as well as to supply them.
  • Each electronic detonator is connected to the control system by means of electrically conductive wires (corresponding to the wires of the detonator, the bus line and the firing line), and comprises in particular an explosive or detonating charge, a primer or ignition module with electronic control, and means for memorizing a firing delay time, this delay time corresponding to the time to be counted between the reception by the electronic detonator of a firing command or order and the firing well said.
  • an electronic detonator furthermore comprises electronic circuits configured to reproduce the firing delay time, for example by carrying out a countdown corresponding to the delay time as from the reception of the order or the firing order. fire.
  • the energy storage means on board an electronic detonator allow, in addition to supplying the various electronic circuits in the detonator such as circuits reproducing the delay time, storing the energy necessary for igniting the electronic detonator.
  • the electronic detonator is not ignited if the energy stored in the energy storage means decreases so that the energy required to ignite is not sufficient in the storage means energy, especially after the delay time has elapsed.
  • the present invention aims to provide a method of firing an electronic detonator, as well as an electronic detonator in which security is improved.
  • the present invention relates in a first aspect to a method of igniting an electronic detonator comprising energy storage means, the method comprising a reception by the electronic detonator of a firing order.
  • the energy stored in the energy storage means is monitored so as to ignite the electronic detonator if the measured stored energy is less than or equal to a predetermined energy and if the time difference existing between a period of time elapsed from receipt of the firing order and the delay time associated with the electronic detonator is less than a predetermined time value.
  • the firing step being only implemented, if the time difference is less than or equal to the predetermined time difference value.
  • the method makes it possible to fire an electronic detonator although the delay time associated therewith has not elapsed since the reception of the firing command.
  • the predetermined energy corresponds to a minimum energy necessary to power and ignite the electronic detonator.
  • the energy storage means contain the energy necessary to supply the electronic detonator and for the actual firing.
  • the electronic detonator is ignited as soon as the energy stored in the energy storage means reaches the predetermined energy in order to prevent the electronic detonator from ever being ignited.
  • the firing method further comprises a step of comparing the stored energy measured with the predetermined energy.
  • the step of measuring the stored energy comprises a step of measuring a voltage across the terminals of the energy storage means, and the comparison step comprises a step of comparing the measured voltage with a predetermined voltage representative of the predetermined energy.
  • the firing step of the electronic detonator is implemented before the delay time has elapsed.
  • the electronic detonator is ignited before the energy stored by the energy storage means is no longer sufficient so that the electronic detonator is fired.
  • the electronic detonator is ignited while enough energy remains to power it and to initiate the detonating charge of the electronic detonator.
  • the step of measuring the stored energy comprises a first step of measuring the energy stored in first energy storage means and a second step of measuring the energy stored in second energy storage means, the firing of the electronic detonator being implemented if the stored energy measured in the first measurement step is less than or equal to a first predetermined energy or if the stored energy measured in the second step measurement is less than or equal to a second predetermined energy.
  • the first predetermined energy corresponds to a minimum energy necessary to power the electronic detonator and the second predetermined energy corresponds to a minimum energy necessary to ignite the electronic detonator.
  • the comparison step comprises a first step of comparing the stored energy measured in the first measurement step with the first predetermined energy and a second step of comparing the stored energy measured in the second measurement step with the second predetermined energy.
  • the energy storage means of the electronic detonator thus comprise two different energy storage means, the firing of the electronic detonator being implemented when the stored energy measured in the first measurement step is less than or equal to the first predetermined energy and / or the stored energy measured in the second measurement step is less than or equal to the second predetermined energy.
  • the electronic detonator When one of the energies reaches a minimum value, the electronic detonator is fired in advance.
  • the present invention relates in a second aspect to an electronic detonator according to independent claim 5 comprising energy storage means and means for receiving a firing order.
  • the electronic detonator comprises means for comparing the stored energy measured by the measuring means with said predetermined energy.
  • the means for measuring the energy stored in the energy storage means comprise means for measuring the voltage at the terminals of said energy storage means, and the comparison means comprise means for comparing d a voltage measured by the measuring means at a predetermined voltage representative of the predetermined energy.
  • the energy storage means comprise first energy storage means configured to store the energy necessary for supplying the electronic detonator and second energy storage means configured to store the energy necessary for firing the electronic detonator.
  • the different energy storage means for storing the energy necessary for supplying the electronic detonator and for storing the energy necessary for igniting the electronic detonator, it is possible to measure the voltage at terminals of each of said energy storage means and igniting the detonator when one of the voltages is less than or equal to a predetermined voltage.
  • the energy storage means comprise a capacitor.
  • the present invention aims, according to a third aspect, to a detonation system comprising a set of electronic detonators according to the invention and implementing the firing method according to the invention.
  • the electronic detonator and the detonation system have advantages similar to those described above with reference to the firing method according to the invention.
  • the figure 1 represents a detonation system comprising several electronic detonators 1, 2, ..., N.
  • the electronic detonators 1, 2, ..., N are connected to a firing unit or control system 20 through electrically conductive wires 30.
  • the electrical conductor wires 30 include wires from the detonator, a bus line and a firing line.
  • the control system 20 is responsible in particular for supplying the electronic detonators 1, 2, ..., N, for verifying that they operate correctly and for managing their operation, for example for controlling their firing.
  • control system 20 includes electronic circuits necessary to manage the operation of all the electronic detonators and to communicate with them.
  • the firing unit or control system 20 generates supply signals as well as control signals, for example test signals or firing signals. These signals are sent via the electric conductor wires 30 to the electronic detonators 1, 2, ..., N.
  • Each electronic detonator 1, 2, ..., N has a delay time associated with it, for example by reception through the electric conducting wires 30, the delay time coming from the firing unit 20, or by reception by other wired or non-wired means from another unit, such as a console or programming unit (not shown in the figure).
  • the figure 2 shows an electronic detonator 1 in accordance with an embodiment of the invention.
  • the electronic detonator 1 includes a heating resistor R intended to ignite a detonating charge (not shown in the figure) when the electronic detonator 1 is ignited.
  • the electronic detonator 1 further comprises energy storage means 100 necessary in particular for supplying the electronic detonator 1 in the event that it is not supplied by the firing unit 20, as well as for firing proper of the electronic detonator 1.
  • the electronic detonator 1 is supplied through the conducting wires electrical 30.
  • a supply signal from the firing unit 20 is rectified by a rectifier bridge 300 connected to the input of the electronic detonator 1, the supply signal charging the energy storage means 100 with energy. .
  • the energy storage means 100 comprise first energy storage means 101 configured to store the energy necessary for supplying the electronic detonator 1, and second energy storage means 102 configured to store the energy required to ignite the electronic detonator 1.
  • the first and second energy storage means 101, 102 can be replaced by unique energy storage means storing the energy necessary for supplying the electronic detonator 1 and for its Firing.
  • the first and second energy storage means 101, 102 respectively comprise a capacitor.
  • the capacitor of the first storage means 101 is called the supply capacitor 101 and the capacitor of the second storage means 102 is called the shot capacitor 102.
  • the supply capacitor 101 includes the energy necessary to maintain the supply voltage of the electronic detonator 1 and, in particular, of the electronic circuits necessary for the operation of the electronic detonator 1, for a period of time.
  • the firing capacitor 102 stores the energy necessary to maintain a voltage necessary for firing the electronic detonator 1.
  • the electronic detonator 1 also comprises a control module 200 comprising electronic circuits necessary to manage the operation of the electronic detonator 1.
  • control module 200 controls the opening and closing of the switches T1, T2 making it possible respectively to charge the shot capacitor 102 and connect the shot capacitor 102 to the heating resistor R when the electronic detonator 1 is ignited.
  • control module 200 includes a microcontroller 201 configured to manage the operation of the electronic detonator 1.
  • the microcontroller 201 includes means for receiving a firing order. This firing order is received from the firing unit 20. It further comprises means for counting the delay time associated with the electronic detonator 1, that is to say the time elapsed since the electronic detonator 1 receives the firing order from the firing unit or control system 20 and to initiate firing once the time countdown reaches the delay time associated with the electronic detonator 1.
  • the electronic detonator 1, and in particular the control module 200, further comprises means for measuring the stored energy 202 in the energy storage means 100 and means for comparing the stored energy measured with an energy predetermined.
  • the means for measuring the energy stored in the energy storage means 100 comprise means for measuring the voltage at the terminals of the energy storage means 100 and the means for comparing the stored energy measured at a predetermined energy include means for comparing a voltage with a predetermined voltage.
  • the measuring means comprise means for measuring the voltage across the supply capacitor 101 and across the firing capacitor 102.
  • Measuring the voltage across the supply capacitor 101 makes it possible to know whether it contains the energy necessary for supplying the electronic detonator 1, in particular for supplying the electronic circuits managing its operation 200.
  • the measurement of the voltage across the terminals of the firing capacitor 102 makes it possible to know whether it contains sufficient energy for the actual firing of the electronic detonator 1.
  • the means for measuring the stored energy 202 comprise an analog digital converter 202 (ADC or ADC in Anglo-Saxon nomenclature for " Analog Digital Converter ").
  • ADC Analog Digital Converter
  • the voltage across the supply capacitor 101 and the shot capacitor 102 is measured by means of the analog-to-digital converter 202.
  • the electronic detonator 1 comprises a single analog-to-digital converter 202 for sampling the voltages across the terminals of the supply capacitor 101 and the shot capacitor 102.
  • the control module 200 comprises a multiplexer 203 having two inputs 203a, 203b and an output 203c.
  • the electronic detonator could include two analog digital converters instead of a multiplexer.
  • the energy measurement and comparison means may include other means, for example analog voltage measurement and comparison means.
  • the first input 203a of the multiplexer 203 is connected to the supply capacitor 101 and the second input 203b is connected to the shot capacitor 202.
  • the output 203c of the multiplexer 203 is connected to the input 202a of the converter analog digital 202.
  • the voltage across the supply capacitor 101 and the voltage across the shot capacitor 102 is sampled by the analog to digital converter 202, each in turn.
  • the microcontroller 201 provides for carrying out the voltage measurements at the terminals of the supply capacitor 101 and the firing capacitor 102 periodically and of course only one at a time.
  • the voltages at inputs 203a, 203b are transmitted to its output 203c each in turn.
  • the microcontroller 201 controls the measurement of the voltage across the supply capacitor 101, the first input 203a of the multiplexer 203 is selected and the voltage at this first input 203a is transmitted to the output 203c of the multiplexer 203, that is to say to the input 202a of the analog-digital converter 202.
  • the voltage measured at the terminals of the power supply 101 and firing 102 capacitors can be compared respectively with a predetermined voltage representative of a predetermined energy.
  • the predetermined voltages for the supply capacitor 101 and for the firing capacitor 102 may have different values.
  • the output of the analog digital converter 202b is sent to the microcontroller 201 where the comparison means will compare the voltage received from the analog digital converter 202 with a predetermined voltage representative of a predetermined energy.
  • the predetermined energy corresponds to the minimum energy necessary to power the electronic detonator 1 and to ignite it.
  • the predetermined energy takes account of a margin corresponding to the time elapsed between the moment when it is observed that the electronic detonator 1 must be fired in advance and the moment of the firing itself.
  • the energy storage means comprise a single capacitor in which the energy required makes it possible to maintain an adequate voltage for supplying the electronic detonator and for firing it.
  • the analog-to-digital converter directly samples the voltage across said capacitor, without the need for a multiplexer.
  • the figure 3 shows a flowchart representing the method of firing an electronic detonator according to an embodiment of the invention.
  • the electronic detonator is such as that shown in the figure 2 .
  • the firing method according to the invention can be implemented in electronic detonators according to other embodiments.
  • the electronic detonators 1, 2, ..., N are supplied or energized E0 by the firing unit 20 by means of the electric conducting wires 30.
  • the electronic detonators 1, 2, ..., N are thus placed in this listening step E1 of a firing order.
  • the electronic detonators 1, 2, ..., N can implement other tasks while remaining attentive to a fired order.
  • the detection of the reception of a firing order is implemented during a verification step E2 of the reception of a firing order.
  • the firing method comprises a step of measuring an energy stored in the energy storage means 100.
  • the step of measuring the stored energy includes a step of measuring the voltage E3 across the terminals of the energy storage means 100.
  • This step of measuring the voltage E3 at the terminals of the energy storage means 100 is implemented as long as a delay time associated with the electronic detonator 1 does not elapse as from the reception of the order to put fire (or the detection of the reception of the firing order in the verification step E2).
  • the measurement of the voltage E3 at the terminals of the energy storage means 100 comprises a first measurement across the supply capacitor 101 and a second measurement across the shot capacitor 102.
  • the ignition method according to the invention includes a step of comparing the stored energy measured with the predetermined energy.
  • the ignition method comprises a step E4 of comparing the measured voltage to a predetermined voltage which is representative of a predetermined energy.
  • the predetermined energy corresponds to a minimum energy necessary to power and ignite the electronic detonator 1, 2, ..., N.
  • the comparison step E4 includes a first step of comparing the voltage measured across the supply capacitor 101 with a first predetermined voltage V A ( Figures 4a, 4b and 4c ) and a second step of comparing the voltage measured across the terminals of the shot capacitor 102 with a second predetermined voltage V T ( Figures 4a, 4b and 4c ).
  • the values of the first predetermined voltage V A and of the second predetermined voltage V T may be different or equal to each other.
  • the first predetermined voltage V A corresponds to the minimum energy required to supply the electronic detonator.
  • the second predetermined voltage V T corresponds to a second minimum energy necessary for igniting the electronic detonator.
  • a single voltage is measured across the terminals of the energy storage means, this voltage being compared to a single predetermined voltage corresponding to a minimum energy necessary to power and ignite the electronic detonator 1, 2, ..., N.
  • a firing step E7 is implemented (early firing ).
  • the ignition step E7 is implemented.
  • the firing step E7 of the electronic detonator 1 is executed without waiting for the delay time associated with the electronic detonator to have elapsed.
  • the ignition method when it is determined in the comparison step E4 that at least one of the measured voltages is less than or equal to the corresponding predetermined voltage, the ignition method further comprises a step of determining E8 of the time difference between a period of time elapsed from the receipt of the firing order, and the delay time associated with the electronic detonator 1, 2, ..., N.
  • the firing process continues with the step of counting the delay time E5.
  • the firing step E7 is implemented although the delay time associated with the electronic detonator 1 has not elapsed at count from receipt of the firing order.
  • the voltages V 101 , V 102 ( Figures 4a, 4b and 4c ) measured at the terminals of the supply capacitor 101 and of the firing capacitor 102 are respectively greater than the first predetermined voltage V A , and the second predetermined voltage V T , the countdown of the delay time E5 associated with the electronic detonator 1, 2 , ..., N continues.
  • a verification step E6 it is verified whether the delay time associated with the electronic detonator 12, ... N has elapsed from the reception of the firing order. In the positive case, the electronic detonator 1, 2, ..., N is fired during the firing step E7.
  • the measurement step E3 of the voltage across the terminals of the energy storage means 100 supply capacitor 101 and shot capacitor 102 in the embodiment described
  • the step of comparison E4 of the voltage measured with the predetermined voltage first voltage predetermined V A , and second predetermined voltage V T ) respectively is implemented.
  • the Figures 4a, 4b, 4c illustrate curves representative of the voltage values measured at the terminals of the supply capacitor 101 and at the terminals of the firing capacitor 102 as a function of time.
  • the Figures 4a, 4b and 4c represent a level of a first predetermined voltage V A representing the minimum energy necessary for supplying the electronic detonator 1, 2, ..., N, and a level of a second predetermined voltage V T representing the minimum energy necessary for the actual firing of the electronic detonator 1, 2, ..., N.
  • the curve V 101 represents the voltage across the supply capacitor 101
  • the curve referenced V 102 represents the voltage across the firing capacitor 102.
  • the time instant t 1 represents an instant at which a firing order is received by the electronic detonator 1, 2, ..., N (detection of the reception of a firing order during the step E2).
  • the second time instant t 2 represented in the figures represents the moment at which the electronic detonator 1, 2, ..., N is no longer supplied or is partially supplied by the firing unit 20.
  • the third instant of time t 3 represents the instant at which the countdown of the delay time associated with the electronic detonator 1, 2, ..., N has elapsed, instant at which the electronic detonator 1, 2, ..., N must be ignited.
  • the voltage across the supply capacitor V 101 and that across the firing capacitor V 102 decrease from the second instant of time t 2 and always remains greater than the predetermined voltages V T , V A for the supply capacitor 101 and for the shot capacitor 102 until the delay time has elapsed.
  • the electronic detonator 1, 2, ..., N is fired in the firing step E7, once the delay time associated therewith has elapsed .
  • the voltage at one terminal of the supply capacitor 101 decreases very quickly so that it reaches the first predetermined voltage V A before the delay time associated with the electronic detonator has elapsed (instant t 3 ).
  • the electronic detonator 1, 2, ..., N is thus ignited at this instant t 3A in advance, that is to say before the associated delay time has elapsed (instant t 3 ).

Description

  • La présente invention concerne un procédé de mise à feu d'un détonateur électronique, ainsi qu'un détonateur électronique mettant en oeuvre le procédé de mise à feu.
  • De manière générale, un ensemble de détonateurs électroniques est relié à un même système de commande, le système de commande étant configuré pour gérer le fonctionnement des détonateurs électroniques, ainsi que pour les alimenter.
  • Chaque détonateur électronique est relié au système de commande au moyen de fils conducteurs électriques (correspondant aux fils du détonateur, la ligne de bus et la ligne de tir), et comporte notamment un explosif ou charge détonatrice, une amorce ou module d'allumage à commande électronique, et des moyens de mémorisation d'un temps de retard de mise à feu, ce temps de retard correspondant au temps à décompter entre la réception par le détonateur électronique d'une commande ou ordre de mise à feu et la mise à feu proprement dit.
  • Ainsi, un détonateur électronique comporte en outre des circuits électroniques configurés pour reproduire le temps de retard de mise à feu, par exemple en réalisant un décompte correspondant au temps de retard à compter de la réception de la commande ou de l'ordre de mise à feu.
  • Dans certains cas (par exemple lorsque les fils conducteurs électriques ont été coupés par une des détonations précédentes), une fois que le système de commande émet une commande de mise à feu, les détonateurs électroniques ne sont plus alimentés par le système de commande, l'alimentation de chaque détonateur électronique étant assurée par des moyens de stockage d'énergie embarqués dans chaque détonateur.
  • Les moyens de stockage d'énergie embarqués dans un détonateur électronique permettent, outre l'alimentation des divers circuits électroniques dans le détonateur tels que les circuits reproduisant le temps de retard, le stockage de l'énergie nécessaire à la mise à feu du détonateur électronique.
  • Si l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie diminue de sorte que les moyens des circuits électroniques ne sont pas alimentés, le temps de retard de mise en feu n'est pas reproduit, la mise à feu du détonateur électronique n'étant pas mise en œuvre.
  • De manière similaire, le détonateur électronique n'est pas mis à feu si l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie diminue de sorte que l'énergie nécessaire à la mise à feu n'est pas suffisante dans les moyens de stockage d'énergie, en particulier une fois le temps de retard écoulé.
  • La défaillance dans la mise à feu d'un détonateur électronique présente un risque important de sécurité.
  • La présente invention a pour but de proposer un procédé de mise à feu d'un détonateur électronique, ainsi qu'un détonateur électronique dans lequel la sécurité est améliorée.
  • A cet égard, la présente invention vise selon un premier aspect un procédé de mise à feu d'un détonateur électronique comportant des moyens de stockage d'énergie, le procédé comportant une réception par le détonateur électronique d'un ordre de mise à feu.
  • Selon l'invention, le procédé selon la revendication indépendante 1 comporte les étapes suivantes mises en œuvre tant qu'un temps de retard associé au détonateur électronique ne s'est pas écoulé à compter de ladite réception de l'ordre de mise à feu :
    • mesure d'une énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie,
    • lorsque l'énergie stockée mesurée est inférieure ou égale à une énergie prédéterminée, détermination de l'écart de temps existant entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu et le temps de retard associé au détonateur électronique, et
    • mise à feu du détonateur électronique lorsque l'écart de temps est inférieur à une valeur de temps prédéterminée.
  • Ainsi, dès que le détonateur électronique reçoit un ordre de mise à feu et tant que le temps de retard associé au détonateur électronique ne s'est pas écoulé, l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie est surveillée de sorte à mettre à feu le détonateur électronique si l'énergie stockée mesurée est inférieure ou égale à une énergie prédéterminée et si l'écart de temps existant entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu et le temps de retard associé au détonateur électronique est inférieur à une valeur de temps prédéterminée.
  • Lorsqu'il a été constaté que l'énergie stockée mesurée est inférieure ou égale à l'énergie prédéterminée, il est vérifié si l'écart de temps entre le temps de retard associé et le temps écoulé depuis la réception de l'ordre de mise à feu est inférieur à une valeur de temps prédéterminée, l'étape de mise à feu étant uniquement mise en œuvre, si l'écart de temps est inférieur ou égal à la valeur d'écart de temps prédéterminée.
  • Au contraire, si l'écart de temps est supérieur à la valeur de temps prédéterminée, le décompte du temps de retard associé au détonateur électronique se poursuit.
  • Par conséquent, le procédé permet de mettre à feu un détonateur électronique bien que le temps de retard qui lui est associé ne se soit pas écoulé depuis la réception de la commande de mise à feu.
  • Ceci représente un moyen de contrôler la mise à feu du détonateur électronique autre que par le décompte du temps de retard et ainsi d'améliorer la sécurité relative au détonateur électronique.
  • Par exemple, l'énergie prédéterminée correspond à une énergie minimale nécessaire pour alimenter et pour mettre à feu le détonateur électronique.
  • Par conséquent, lorsque l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie atteint une valeur minimale ne permettant plus l'alimentation et/ou la mise à feu du détonateur électronique, la mise à feu du détonateur électronique est mise en œuvre sans attendre l'écoulement du temps de retard.
  • En effet, lorsque l'énergie stockée est supérieure à l'énergie prédéterminée, les moyens de stockage d'énergie contiennent l'énergie nécessaire pour alimenter le détonateur électronique et pour la mise à feu proprement dite.
  • Au contraire, lorsque l'énergie stockée atteint l'énergie prédéterminée ou est inférieure à l'énergie prédéterminée, il existe un risque de non mise à feu du détonateur électronique.
  • Ainsi, le détonateur électronique est mis à feu dès que l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie atteint l'énergie prédéterminée afin d'éviter que le détonateur électronique ne soit jamais mis à feu.
  • On notera que si l'énergie stockée est inférieure à l'énergie prédéterminée, soit le décompte du temps de retard ne peut être mis en œuvre et par conséquent le détonateur électronique ne sera jamais mis à feu bien qu'il reste de l'énergie nécessaire pour la mise à feu, soit le décompte du temps de retard peut être mis en œuvre mais l'énergie restante dans les moyens de stockage n'est pas suffisante pour la mise à feu, soit il ne reste d'énergie ni pour l'alimentation ni pour la mise à feu du détonateur électronique.
  • Selon une caractéristique, le procédé de mise à feu comporte en outre une étape de comparaison de l'énergie stockée mesurée à l'énergie prédéterminée.
  • Selon une caractéristique, l'étape de mesure de l'énergie stockée comporte une étape de mesure d'une tension aux bornes des moyens de stockage d'énergie, et l'étape de comparaison comporte une étape de comparaison de la tension mesurée avec une tension prédéterminée représentative de l'énergie prédéterminée.
  • Ainsi, lorsque la tension mesurée aux bornes des moyens de stockage d'énergie est inférieure ou égale à la tension prédéterminée, l'étape de mise à feu du détonateur électronique est mise en œuvre avant que le temps de retard ne soit écoulé.
  • En effet, si la tension mesurée aux bornes des moyens de stockage d'énergie est inférieure ou égale à la tension prédéterminée, le détonateur électronique est mis à feu avant que l'énergie stockée par les moyens de stockage d'énergie ne soit plus suffisante pour que le détonateur électronique soit mis à feu.
  • Ainsi, le détonateur électronique est mis à feu alors qu'il reste suffisamment d'énergie pour l'alimenter et pour initier la charge détonatrice du détonateur électronique.
  • Il s'ensuit que tant que la tension mesurée aux bornes des moyens de stockage d'énergie n'est pas inférieure à la tension prédéterminée, le décompte du temps de retard se poursuit et l'étape de mise à feu du détonateur électronique est mise en œuvre une fois que le temps de retard associé au détonateur électronique s'est écoulé.
  • Dans un mode de réalisation, l'étape de mesure de l'énergie stockée comporte une première étape de mesure de l'énergie stockée dans des premiers moyens de stockage d'énergie et une seconde étape de mesure de l'énergie stockée dans des seconds moyens de stockage d'énergie, la mise à feu du détonateur électronique étant mise en œuvre si l'énergie stockée mesurée à la première étape de mesure est inférieure ou égale à une première énergie prédéterminée ou si l'énergie stockée mesurée à la seconde étape de mesure est inférieure ou égale à une seconde énergie prédéterminée.
  • Dans ce mode de réalisation, la première énergie prédéterminée correspond à une énergie minimale nécessaire pour alimenter le détonateur électronique et la seconde énergie prédéterminée correspond à une énergie minimale nécessaire pour mettre à feu le détonateur électronique.
  • En outre, l'étape de comparaison comporte une première étape de comparaison de l'énergie stockée mesurée à la première étape de mesure avec la première énergie prédéterminée et une seconde étape de comparaison de l'énergie stockée mesurée à la seconde étape de mesure avec la seconde énergie prédéterminée.
  • Dans ce mode de réalisation, les moyens de stockage d'énergie du détonateur électronique comportent ainsi deux moyens de stockage d'énergie différents, la mise à feu du détonateur électronique étant mis en œuvre lorsque l'énergie stockée mesurée à la première étape de mesure est inférieure ou égale à la première énergie prédéterminée et/ou l'énergie stockée mesurée à la seconde étape de mesure est inférieure ou égale à la seconde énergie prédéterminée.
  • Il est ainsi possible de surveiller de façon séparée l'énergie minimale nécessaire pour mettre à feu le détonateur électronique et l'énergie minimale nécessaire pour alimenter le détonateur électronique.
  • Lorsqu'une des énergies atteint une valeur minimale, le détonateur électronique est mis à feu par anticipation.
  • La présente invention vise selon un second aspect un détonateur électronique selon la revendication indépendante 5 comportant des moyens de stockage d'énergie et des moyens de réception d'un ordre de mise à feu.
  • Selon l'invention, le détonateur électronique comporte en outre :
    • des moyens de mesure d'une énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie,
    • des moyens de détermination de l'écart de temps existant entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu et le temps de retard associé au détonateur électronique, l'écart de temps étant déterminé lorsque l'énergie stockée mesurée par les moyens de mesure est inférieure ou égale à une énergie prédéterminée, et
    • des moyens de mise à feu configurés pour mettre en œuvre la mise à feu du détonateur électronique avant qu'un temps de retard associé au détonateur électronique ne s'écoule pas, lorsque l'écart de temps déterminé par les moyens de détermination est inférieur à une valeur de temps prédéterminée.
  • Selon une caractéristique, le détonateur électronique comporte des moyens de comparaison de l'énergie stockée mesurée par les moyens de mesure à ladite énergie prédéterminée.
  • Selon une caractéristique, les moyens de mesure de l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie comportent des moyens de mesure de la tension aux bornes desdits moyens de stockage d'énergie, et les moyens de comparaison comportent des moyens de comparaison d'une tension mesurée par les moyens de mesure à une tension prédéterminée représentative de l'énergie prédéterminée.
  • Dans un mode de réalisation, les moyens de stockage d'énergie comportent des premiers moyens de stockage d'énergie configurés pour stocker l'énergie nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique et des seconds moyens de stockage d'énergie configurés pour stocker l'énergie nécessaire pour la mise à feu du détonateur électronique.
  • Grâce aux moyens de stockage d'énergie différents pour le stockage de l'énergie nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique et pour le stockage de l'énergie nécessaire pour la mise à feu du détonateur électronique, il est possible de mesurer la tension aux bornes de chacun desdits moyens de stockage d'énergie et de mettre à feu le détonateur lorsqu'une des tensions est inférieure ou égale à une tension prédéterminée.
  • Selon une caractéristique, les moyens de stockage d'énergie comportent un condensateur.
  • La présente invention vise selon un troisième aspect, un système de détonation comportant un ensemble de détonateurs électroniques conforme à l'invention et mettant en œuvre le procédé de mise à feu conforme à l'invention.Le détonateur électronique et le système de détonation présentent des avantages analogues à ceux décrits précédemment en référence au procédé de mise à feu selon l'invention.
  • D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
  • Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
    • la figure 1 représente schématiquement un système de détonation conforme à un mode de réalisation comportant plusieurs détonateurs électroniques ;
    • la figure 2 représente un détonateur électronique selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 3 illustre un organigramme représentant le procédé de mise à feu d'un détonateur électronique selon un mode de réalisation de l'invention ; et
    • les figures 4a, 4b et 4c représentent des exemples d'évolution dans le temps de la tension aux bornes des moyens de stockage d'énergie.
  • La figure 1 représente un système de détonation comportant plusieurs détonateurs électroniques 1, 2, ..., N.
  • Les détonateurs électroniques 1, 2, ..., N sont reliés à une unité de tir ou système de commande 20 à travers des fils conducteurs électriques 30. Les fils conducteurs électriques 30 comportent des fils du détonateur, une ligne de bus et une ligne de tir.
  • Le système de commande 20 est chargé notamment d'alimenter les détonateurs électroniques 1, 2, ..., N, de vérifier qu'ils fonctionnent correctement et de gérer leur fonctionnement, par exemple de commander leur mise à feu.
  • Pour ce faire, le système de commande 20 comporte des circuits électroniques nécessaires pour gérer le fonctionnement de l'ensemble des détonateurs électroniques et pour communiquer avec eux.
  • Ainsi, l'unité de tir ou système de commande 20 génère des signaux d'alimentation ainsi que des signaux de commande, par exemple des signaux de test ou des signaux de mise à feu. Ces signaux sont adressés via les fils conducteurs électriques 30 aux détonateurs électroniques 1, 2, ..., N.
  • Chaque détonateur électronique 1, 2, ..., N a un temps de retard qui lui est associé, par exemple par réception à travers les fils conducteurs électriques 30, le temps de retard provenant de l'unité de tir 20, ou par réception par d'autres moyens filaires ou non filaires en provenance d'une autre unité, telle qu'une console ou unité de programmation (non représenté sur la figure).
  • La figure 2 représente un détonateur électronique 1 conforme à un mode de réalisation de l'invention.
  • Les moyens essentiels pour la mise en oeuvre de l'invention sont représentés sur la figure 2.
  • Le détonateur électronique 1 comporte une résistance chauffante R destinée à mettre à feu une charge détonatrice (non représentée sur la figure) lors de la mise à feu du détonateur électronique 1.
  • Le détonateur électronique 1 comporte en outre des moyens de stockage d'énergie 100 nécessaires notamment pour l'alimentation du détonateur électronique 1 dans le cas où il n'est pas alimenté par l'unité de tir 20, ainsi que pour la mise à feu proprement dite du détonateur électronique 1.
  • On notera, qu'avant qu'un ordre de mise à feu soit émis par l'unité de tir 20, le détonateur électronique 1 est alimenté à travers les fils conducteurs électriques 30. En particulier, un signal d'alimentation provenant de l'unité de tir 20 est redressé par un pont redresseur 300 connecté en entrée du détonateur électronique 1, le signal d'alimentation chargeant en énergie les moyens de stockage d'énergie 100.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, les moyens de stockage d'énergie 100 comportent des premiers moyens de stockage d'énergie 101 configurés pour stocker l'énergie nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique 1, et des seconds moyens de stockage d'énergie 102 configurés pour stocker l'énergie nécessaire pour la mise à feu du détonateur électronique 1.
  • Selon d'autres modes de réalisation, les premiers et seconds moyens de stockage d'énergie 101, 102 peuvent être remplacés par d'uniques moyens de stockage d'énergie stockant l'énergie nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique 1 et pour sa mise à feu.
  • Dans le mode de réalisation représenté par la figure 2, les premiers et seconds moyens de stockage d'énergie 101, 102 comportent respectivement un condensateur.
  • Le condensateur des premiers moyens de stockage 101 est nommé condensateur d'alimentation 101 et le condensateur des seconds moyens de stockage 102 est nommé condensateur de tir 102.
  • Ainsi, le condensateur d'alimentation 101 comporte l'énergie nécessaire pour maintenir la tension d'alimentation du détonateur électronique 1 et, en particulier, des circuits électroniques nécessaires pour le fonctionnement du détonateur électronique 1, pendant une période de temps.
  • Le condensateur de tir 102 stocke l'énergie nécessaire permettant de maintenir une tension nécessaire pour la mise à feu du détonateur électronique 1.
  • Le détonateur électronique 1 comporte en outre un module de contrôle 200 comportant des circuits électroniques nécessaires pour gérer le fonctionnement du détonateur électronique 1.
  • Par exemple, le module de contrôle 200 commande l'ouverture et la fermeture des interrupteurs T1, T2 permettant respectivement de charger le condensateur de tir 102 et de relier le condensateur de tir 102 à la résistance chauffante R lorsque le détonateur électronique 1 est mise à feu.
  • Par exemple, le module de contrôle 200 comporte un microcontrôleur 201 configuré pour gérer le fonctionnement du détonateur électronique 1.
  • En particulier, le microcontrôleur 201 comporte des moyens de réception d'un ordre de mise à feu. Cet ordre de mise à feu est reçu de la part de l'unité de tir 20. Il comporte en outre des moyens pour compter le temps de retard associé au détonateur électronique 1, c'est-à-dire le temps écoulé depuis que le détonateur électronique 1 reçoit l'ordre de mise à feu de l'unité de tir ou système de commande 20 et pour initier la mise à feu une fois que le décompte de temps atteint le temps de retard associé au détonateur électronique 1.
  • Le détonateur électronique 1, et en particulier le module de commande 200, comporte en outre des moyens de mesure de l'énergie stockée 202 dans les moyens de stockage d'énergie 100 et des moyens de comparaison de l'énergie stockée mesurée à une énergie prédéterminé.
  • Dans un mode de réalisation, les moyens de mesure de l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie 100 comportent des moyens de mesure de la tension aux bornes des moyens de stockage d'énergie 100 et les moyens de comparaison de l'énergie stockée mesurée à une énergie prédéterminée comportent des moyens de comparaison d'une tension à une tension prédéterminée.
  • Ainsi, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, les moyens de mesure comportent des moyens de mesure de la tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et aux bornes du condensateur de tir 102.
  • La mesure de la tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101 permet de savoir s'il contient l'énergie nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique 1, en particulier pour l'alimentation des circuits électroniques gérant son fonctionnement 200.
  • La mesure de la tension aux bornes du condensateur de tir 102, permet de connaître s'il contient de l'énergie suffisante pour la mise à feu proprement dite du détonateur électronique 1.
  • Dans un mode de réalisation, les moyens de mesure de l'énergie stockée 202 comportent un convertisseur analogique numérique 202 (CAN ou ADC en nomenclature anglo-saxonne pour « Analog Digital Converter »). Ainsi, la tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et du condensateur de tir 102 est mesurée au moyen du convertisseur analogique numérique 202.
  • Dans ce mode de réalisation, le détonateur électronique 1 comporte un seul convertisseur analogique numérique 202 pour échantillonner les tensions aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et du condensateur de tir 102. Ainsi, dans ce mode de réalisation, le module de contrôle 200 comporte un multiplexeur 203 ayant deux entrées 203a, 203b et une sortie 203c.
  • Bien entendu, le détonateur électronique pourrait comporter deux convertisseurs analogiques numériques au lieu d'un multiplexeur.
  • Dans d'autres modes de réalisation non représentés, les moyens de mesure d'énergie et de comparaison peuvent comporter d'autres moyens, par exemple des moyens de mesure de tension et de comparaison analogiques.
  • Dans le mode de réalisation représenté, la première entrée 203a du multiplexeur 203 est reliée au condensateur d'alimentation 101 et la seconde entrée 203b est reliée au condensateur de tir 202. La sortie 203c du multiplexeur 203 est reliée à l'entrée 202a du convertisseur analogique numérique 202.
  • La tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et la tension aux bornes du condensateur de tir 102 est échantillonnée par le convertisseur analogique numérique 202, chacune son tour.
  • En particulier, le microcontrôleur 201 prévoit d'effectuer les mesures de tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et du condensateur de tir 102 de façon périodique et bien entendu une seule à la fois. De manière classique, les tensions aux entrées 203a, 203b sont transmises à sa sortie 203c chacune à leur tour.
  • Ainsi, lorsque le microcontrôleur 201 commande la mesure de la tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101, la première entrée 203a du multiplexeur 203 est sélectionnée et la tension à cette première entrée 203a est transmise à la sortie 203c du multiplexeur 203, c'est-à-dire à l'entrée 202a du convertisseur analogique numérique 202.
  • Dans le mode de réalisation décrit, la tension mesurée aux bornes des condensateurs d'alimentation 101 et de tir 102 peut être comparée respectivement à une tension prédéterminée représentative d'une énergie prédéterminée.
  • Bien entendu, les tensions prédéterminées pour le condensateur d'alimentation 101 et pour le condensateur de tir 102 peuvent présenter des valeurs différentes.
  • La mesure et la comparaison des tensions seront décrites ultérieurement en référence à la figure 3.
  • La sortie du convertisseur analogique numérique 202b est envoyée au microcontrôleur 201 où les moyens de comparaison vont comparer la tension reçue du convertisseur analogique numérique 202 à une tension prédéterminée représentative d'une énergie prédéterminée.
  • Dans un mode de réalisation, l'énergie prédéterminée correspond à l'énergie minimale nécessaire pour alimenter le détonateur électronique 1 et pour le mettre à feu.
  • On notera que l'énergie prédéterminée tient compte d'une marge correspondant au temps écoulé entre le moment où il est constaté que le détonateur électronique 1 doit être mis à feu par anticipation et le moment de la mise à feu proprement dite.
  • Dans un autre mode de réalisation non représenté sur les figures, les moyens de stockage d'énergie comportent un seul condensateur dans lequel l'énergie nécessaire permet de maintenir une tension adéquate pour l'alimentation du détonateur électronique et pour sa mise à feu.
  • Dans ce mode de réalisation, le convertisseur analogique numérique échantillonne directement la tension aux bornes dudit condensateur, sans nécessité d'un multiplexeur.
  • La figure 3 représente un organigramme représentant le procédé de mise à feu d'un détonateur électronique selon un mode de réalisation de l'invention. Le détonateur électronique est tel que celui représenté à la figure 2. Bien entendu, le procédé de mise à feu conforme à l'invention peut être mis en œuvre dans des détonateurs électroniques conforme à d'autres modes de réalisation.
  • Dans un système de détonation tel que représenté sur la figure 1, les détonateurs électroniques 1, 2, ..., N sont alimentés ou mis sous tension E0 par l'unité de tir 20 au moyen des fils conducteurs électriques 30.
  • Lorsque les détonateurs électroniques 1, 2, ..., N sont mis sous tension, ils se tiennent à l'écoute afin de détecter la réception d'un ordre de mise à feu.
  • Les détonateurs électroniques 1, 2, ..., N sont ainsi placés dans cette étape d'écoute E1 d'un ordre de mise à feu.
  • Bien entendu, les détonateurs électroniques 1, 2, ..., N peuvent mettre en œuvre d'autres tâches tout en restant à l'écoute d'un ordre de mis à feu.
  • La détection de la réception d'un ordre de mise à feu est mise en œuvre lors d'une étape de vérification E2 de la réception d'un ordre de mise à feu.
  • Lorsque la réception d'un ordre de mise à feu est détectée lors de l'étape de vérification E2, le procédé de mise à feu comporte une étape de mesure d'une énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie 100.
  • Dans le mode de réalisation décrit, l'étape de mesure de l'énergie stockée comporte une étape de mesure de la tension E3 aux bornes des moyens de stockage d'énergie 100.
  • Cette étape de mesure de la tension E3 aux bornes des moyens de stockage d'énergie 100 est mise en œuvre tant qu'un temps de retard associé au détonateur électronique 1 ne s'écoule pas à compter de la réception de l'ordre de mise à feu (ou de la détection de la réception de l'ordre de mise à feu à l'étape de vérification E2).
  • Dans le mode de réalisation décrit, correspondant à un détonateur électronique tel que celui représenté à la figure 2, la mesure de la tension E3 aux bornes des moyens de stockage d'énergie 100 comporte une première mesure aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et une seconde mesure aux bornes du condensateur de tir 102.
  • Bien entendu, lorsqu'un seul moyen de stockage d'énergie est présent dans le détonateur électronique 1, 2, ..., N, une seule mesure de tension est mise en œuvre.
  • En outre, le procédé de mise à feu conforme à l'invention comporte une étape de comparaison de l'énergie stockée mesurée à l'énergie prédéterminée.
  • Dans le mode de réalisation décrit, le procédé de mise à feu comporte une étape de comparaison E4 de la tension mesurée à une tension prédéterminée qui est représentative d'une énergie prédéterminée.
  • L'énergie prédéterminée correspond à une énergie minimale nécessaire pour alimenter et pour mettre à feu le détonateur électronique 1, 2, ..., N.
  • Dans un détonateur électronique tel que celui représenté à la figure 2, l'étape de comparaison E4 comporte une première étape de comparaison de la tension mesurée aux bornes du condensateur d'alimentation 101 à une première tension prédéterminée VA (figures 4a, 4b et 4c) et une seconde étape de comparaison de la tension mesurée aux bornes du condensateur de tir 102 à une seconde tension prédéterminée VT (figures 4a, 4b et 4c).
  • Bien entendu, les valeurs de la première tension prédéterminée VA et de la seconde tension prédéterminée VT peuvent être différentes ou égales entre elles.
  • La première tension prédéterminée VA correspond à l'énergie minimale nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique. La seconde tension prédéterminée VT correspond à une seconde énergie minimale nécessaire pour la mise à feu du détonateur électronique.
  • Bien entendu, dans le cas d'un détonateur électronique comportant des moyens uniques de stockage d'énergie, une seule tension est mesurée aux bornes des moyens de stockage d'énergie, cette tension étant comparée à une unique tension prédéterminée correspondant à une énergie minimale nécessaire pour alimenter et mettre à feu le détonateur électronique 1, 2, ..., N.
  • Si à l'étape de comparaison E4 de l'énergie stockée mesurée à l'énergie prédéterminée, l'énergie mesurée est inférieure ou égale à l'énergie prédéterminée, une étape de mise à feu E7 est mise en œuvre (mise à feu anticipée).
  • Dans un détonateur électronique tel que celui représenté sur la figure 2, si lorsqu'à l'étape de comparaison E4 de la tension, la tension mesurée aux bornes du condensateur d'alimentation 101 est inférieure à la première tension prédéterminée VA, et/ou la tension mesurée aux bornes du condensateur de tir 102 est inférieure ou égale à la seconde tension prédéterminée VT, l'étape de mise à feu E7 est mise en œuvre.
  • Ainsi, lorsque l'une des tensions mesurées aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et du condensateur de tir 102 est inférieure ou égale à la tension prédéterminée correspondante VA, VT, l'étape de mise à feu E7 du détonateur électronique 1 est exécutée sans attendre que le temps de retard associé au détonateur électronique se soit écoulé.
  • Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, lorsque l'on détermine à l'étape de comparaison E4 qu'au moins l'une des tensions mesurées est inférieure ou égale à la tension prédéterminée correspondante, le procédé de mise à feu comporte en outre une étape de détermination E8 de l'écart de temps existant entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu, et le temps de retard associé au détonateur électronique 1, 2, ..., N.
  • Lorsque l'écart de temps déterminé est inférieur à une valeur de temps prédéterminé lors de cette étape de détermination E8, la mise à feu E7 du détonateur électronique 1, 2, ..., N est mise en œuvre.
  • Au contraire, lorsque l'écart déterminé à l'étape de détermination E8 est supérieure à une valeur de temps prédéterminée, le procédé de mise à feu continue avec l'étape de décompte du temps de retard E5.
  • Ainsi, dans ce mode de réalisation, lorsque une tension aux bornes des moyens de stockage d'énergie 100 est inférieure ou égale à une tension prédéterminée et que l'écart de temps existants entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu et le temps de retard associé au détonateur électronique 1, 2, ..., N est inférieur à une valeur de temps prédéterminée, l'étape de mise à feu E7 est mise en œuvre bien que le temps de retard associé au détonateur électronique 1 ne se soit écoulé à compter de la réception de l'ordre de la mise à feu.
  • Si à l'étape de comparaison E4, les tensions V101, V102 (figures 4a, 4b et 4c) mesurées aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et du condensateur de tir 102 sont supérieures respectivement à la première tension prédéterminées VA, et à la seconde tension prédéterminée VT, le décompte du temps de retard E5 associé au détonateur électronique 1, 2, ..., N se poursuit.
  • Lors d'une étape de vérification E6, il est vérifié si le temps de retard associé au détonateur électronique 1 2, ... N s'est écoulé à partir de la réception de l'ordre de mise à feu. Dans le cas positif, le détonateur électronique 1, 2, ..., N est mis à feu lors de l'étape de mise à feu E7.
  • On notera que la mise à feu du détonateur électronique 1, 2, ..., N une fois que le temps de retard qui lui a été associé s'est écoulé, représente un cas de mise à feu mis en œuvre normalement.
  • Tant qu'à l'étape de vérification E6 du temps de retard associé au détonateur électronique 1, 2, ... ,N, il n'est pas constaté que le temps de retard s'est écoulé, l'étape de mesure E3 de la tension aux bornes des moyens de stockage d'énergie 100 (condensateur d'alimentation 101 et condensateur de tir 102 dans le mode de réalisation décrit) ainsi que l'étape de comparaison E4 de la tension mesurée avec la tension prédéterminée (première tension prédéterminée VA, et seconde tension prédéterminée VT) respectivement est mise en œuvre.
  • Les figures 4a, 4b, 4c illustrent des courbes représentatives des valeurs de tension mesurées aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et aux bornes du condensateur de tir 102 en fonction du temps.
  • Les figures 4a, 4b et 4c représentent un niveau d'une première tension prédéterminé VA représentant l'énergie minimale nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique 1, 2, ..., N, et un niveau d'une seconde tension prédéterminé VT représentant l'énergie minimale nécessaire pour la mise à feu proprement dite du détonateur électronique 1, 2, ..., N.
  • La courbe V101 représente la tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101, et la courbe référencée V102 représente la tension aux bornes du condensateur de tir 102.
  • L'instant de temps t1 représente un instant auquel un ordre de mise à feu est reçu par le détonateur électronique 1, 2, ..., N (détection de la réception d'un ordre de mise à feu lors de l'étape de vérification de la réception E2).
  • C'est ainsi, à cet instant de temps t1, que le décompte du temps de retard associé au détonateur électronique 1, 2, ..., N commence.
  • Le second instant de temps t2 représenté sur les figures représente le moment auquel le détonateur électronique 1, 2, ..., N n'est plus alimenté ou est alimenté partiellement par l'unité de tir 20.
  • Le troisième instant de temps t3 représente l'instant auquel le décompte du temps de retard associé au détonateur électronique 1, 2, ..., N s'est écoulé, instant auquel le détonateur électronique 1, 2, ..., N doit être mis à feu.
  • Dans la figure 4a, la tension aux bornes du condensateur d'alimentation V101 et celle aux bornes du condensateur de tir V102 diminuent à partir du deuxième instant de temps t2 et reste toujours supérieure aux tensions prédéterminées VT, VA pour le condensateur d'alimentation 101 et pour le condensateur de tir 102 jusqu'à ce que le temps de retard soit écoulé.
  • Ainsi, dans ce cas de figure, le détonateur électronique 1, 2, ..., N est mis à feu à l'étape de mise à feu E7, une fois que le temps de retard qui lui a été associé s'est écoulé.
  • Dans le cas représenté sur la figure 4b, la tension aux bornes du condensateur de tir 102 diminue très rapidement de sorte qu'à un instant t3A, cette tension atteint la seconde tension prédéterminée VT correspondant au condensateur de tir 102.
  • C'est alors à cet instant t3A, que le détonateur électronique 1, 2, ..., N est mis à feu de façon anticipée, c'est-à-dire avant que le temps de retard ne s'écoule (instant t3).
  • Dans le cas de figure représenté à la figure 4c, la tension à une borne du condensateur d'alimentation 101 diminue très rapidement de sorte qu'elle atteint la première tension prédéterminée VA avant que le temps de retard associé au détonateur électronique ne se soit écoulé (instant t3).
  • Le détonateur électronique 1, 2, ..., N est ainsi mis à feu à cet instant t3A de façon anticipée, c'est-à-dire avant que le temps de retard associé se soit écoulé (instant t3).

Claims (9)

  1. Procédé de mise à feu d'un détonateur électronique (1, 2,..., N) comportant des moyens de stockage d'énergie (100), le procédé comportant une réception (E2) par le détonateur électronique d'un ordre de mise à feu, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes mises en œuvre tant qu'un temps de retard associé audit détonateur électronique (1, 2,..., N) ne s'est pas écoulé à compter de ladite réception (E2) de l'ordre de mise à feu :
    - mesure (E3) d'une énergie stockée dans lesdits moyens de stockage d'énergie (100),
    - lorsque l'énergie stockée mesurée est inférieure ou égale à une énergie prédéterminée, détermination (E8) de l'écart de temps existant entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu et ledit temps de retard associé audit détonateur électronique (1, 2,..., N), et
    - mise à feu (E7) dudit détonateur électronique (1, 2,..., N) lorsque ledit écart de temps est inférieur à une valeur de temps prédéterminée.
  2. Procédé de mise à feu conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite énergie prédéterminée correspond à une énergie minimale nécessaire pour alimenter et pour mettre à feu ledit détonateur électronique (1, 2,..., N).
  3. Procédé de mise à feu conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de comparaison de l'énergie stockée mesurée à ladite énergie prédéterminée.
  4. Procédé de mise à feu conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que ladite étape de mesure de l'énergie stockée comporte une étape de mesure (E3) d'une tension aux bornes des moyens de stockage d'énergie, et ladite étape de comparaison comporte une étape de comparaison (E4) de ladite tension mesurée avec une tension prédéterminée (VA, VT) représentative de ladite énergie prédéterminée.
  5. Détonateur électronique comportant des moyens de stockage d'énergie (100) et des moyens de réception d'un ordre de mise à feu (200, 201), ledit détonateur électronique (1, 2,..., N) étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre :
    - des moyens de mesure (200, 202, 203) d'une énergie stockée dans lesdits moyens de stockage d'énergie (100),
    - des moyens de détermination de l'écart de temps existant entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu et ledit temps de retard associé audit détonateur électronique (1, 2,..., N), ledit écart de temps étant déterminé lorsque l'énergie stockée mesurée par les moyens de mesure est inférieure ou égale à une énergie prédéterminée, et
    - des moyens de mise à feu (200, 201) configurés pour mettre en œuvre la mise à feu dudit détonateur électronique (1, 2,..., N) avant qu'un temps de retard associé audit détonateur électronique (1, 2,..., N) se soit écoulé, lorsque ledit écart de temps déterminé par les moyens de détermination est inférieur à une valeur de temps prédéterminée.
  6. Détonateur électronique conforme à la revendication 5, caractérisé en qu'il comporte des moyens de comparaison (200, 201) de l'énergie stockée mesurée par les moyens de mesure (200, 202, 203) à ladite énergie prédéterminée.
  7. Détonateur électronique conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure (200, 202, 203) de l'énergie stockée dans lesdits moyens de stockage d'énergie (100) comportent des moyens de mesure de la tension (200, 202, 203) aux bornes desdits moyens de stockage d'énergie (100), et lesdits moyens de comparaison (200, 201) comportent des moyens de comparaison (200, 201) d'une tension mesurée par lesdits moyens de mesure à une tension prédéterminée (VA, VT) représentative de l'énergie prédéterminée.
  8. Détonateur électronique conforme à l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de stockage d'énergie (100) comportent un condensateur (101, 102).
  9. Système de détonation comportant un ensemble de détonateurs électroniques (1, 2, ..., N) conforme à l'une des revendications 5 à 8 et mettant en œuvre le procédé de mise à feu conforme à l'une des revendications 1 à 4.
EP16809956.2A 2015-11-04 2016-11-02 Procédé de mise a feu d'un détonateur électronique et détonateur electronique Active EP3371544B1 (fr)

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