ES1065876U - Dispositivo detector de explosivos por radiofrecuencia. - Google Patents
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Abstract
1. Dispositivo detector de explosivos por radiofrecuencia, destinado a la detección de cartuchos no explosionados durante las voladuras, ocultos en la zona de trabajo y representando por tanto un peligro cierto tanto para las personas que manejan las máquinas de ejecución de la obra como para las propias máquinas, caracterizado porque comprende: un medio emisor (2) con antena para la emisión de una señal de RF, incorporado en algún órgano de la máquina protegido frente a golpes e impactos con las rocas u otros materiales de la obra, en una ubicación preferentemente cercana a la posición en la que el útil de trabajo ejecuta su labor, y conectado eléctricamente por medio de un cable (5) con una consola (4) instalada en la cabina (6) del operario y susceptible de presentar señales de aviso, acústicas y/o luminosas, como alarma para el operador de la máquina, y un medio (8) de etiqueta electrónica de identificación de radiofrecuencia (RFID tag), incorporado en el cartucho y detonador integral con el mismo que cuando es alcanzado por la señal permanentemente emitida por el emisor (2) , se comporta como transpondedor generando una señal captada por la propia antena (2) y en base a la cual se generan las señales de alarma para el operador a través de la consola (4)
Description
Dispositivo detector de explosivos por
radiofrecuencia.
La presente invención se refiere a un
dispositivo detector de explosivos por radiofrecuencia, que aporta
esenciales características de novedad y notables ventajas con
respecto a los medios similares conocidos en el estado actual de la
técnica y destinados a los mismos fines.
De manera más específica, la invención propone
el desarrollo de un dispositivo consistente en un conjunto en el
que interviene un medio emisor de radiofrecuencia (RP) asociado a
una máquina de trabajo en operaciones de campo o en su caso
asociado a un medio portátil de búsqueda, y un medio de etiqueta
electrónica (conocida en el estado de la técnica bajo la
denominación inglesa "RFID tag", o "etiqueta de
Identificación de RF"), que actúa como elemento transpondedor
cuando recibe la energía de RF enviada desde dicho emisor.
El campo de aplicación de la invención se
encuentra comprendido obviamente dentro del sector industrial
dedicado a la fabricación e instalación de detectores en general,
con aplicación especial al caso de los explosivos.
Es conocido por todos en general el hecho de que
en la obra civil y en la minería se emplean explosivos
industriales en operaciones de voladura y desmontes, que
constituyen un riesgo potencial para la seguridad de los operadores
de las máquinas de perforación, troceo (martillos hidráulicos de
tipo pica-pica), excavación (palas y excavadoras),
transporte (camiones) y trituración (machacadoras, molinos)
Estadísticamente, existe una cantidad de
explosivos, a veces del orden de algunos kilos, que quedan sin
detonar cuando se realiza una voladura. Dichos explosivos quedan
habitualmente intercalados en una pila, camuflados entre el polvo,
el barro y los fragmentos de piedra. Cuando alguna de las máquinas
del tipo mencionado anteriormente, realiza un trabajo en las
cercanías del lugar en el que han quedado estos restos explosivos,
existe una alta probabilidad de que ocurra un accidente
potencialmente mortal.
Es por ello que con el fin de prevenir este tipo
de accidentes, la presente invención se ha propuesto como objetivo
principal el diseño y desarrollo de un dispositivo que permita, de
forma eficaz y segura, la detección e identificación de un
explosivo en el lugar en el que haya podido quedar oculto, evitando
con ello la ocurrencia de cualquier accidente.
En esencia, el dispositivo de la invención está
basado en la integración en los cartuchos de explosivo y
detonadores, mediante una operación realizada en fábrica, de un
microchip del tipo que se conoce como "RFID tag", es decir, un
microchip de tipo read-only (sólo lectura) que
asociado a una antena, configura un conjunto transpondedor capaz de
generar una señal de respuesta cuando es alcanzado por una señal de
RF emitida desde un medio emisor que normalmente puede estar
incluso a varios metros, y que no es necesario que "vea" con
el dispositivo lector. Este microchip no necesita alimentación
interna sino que, cuando es alcanzado por una señal de RE, la
corriente generada es suficiente para la alimentación del microchip
y la generación de la señal de
respuesta correspondiente.
respuesta correspondiente.
Por su parte, la máquina o dispositivo de
trabajo incorpora un medio emisor, con una antena situada en una
posición tal que ocupe una posición lo más cercana posible a la
zona de trabajo de los útiles o herramientas que en un momento dado
podrían acceder al explosivo, garantizando con ello el éxito de la
detección. Medios avisadores, acústicos y/o luminosos, pueden ser
insertados en la consola del operador de la máquina, de modo que
pueda ser avisado apropiadamente cuando se detecta la presencia de
explosivo en la zona de trabajo.
Como se comprenderá, la incorporación de una
etiqueta RFID de este tipo en los cartuchos de explosivo, no sólo
permiten la eventual detección de cartuchos y detonadores no
explosionados, sino que además constituye un medio eficaz de
control de almacén, transporte y entrega, incluso, en su caso, la
identificación y procedencia del cartucho que en una voladura haya
podido quedar sin explosionar.
En una versión alternativa a, y complementaria
con, la aplicación del dispositivo de la invención al caso de las
máquinas para obras citadas anteriormente, se puede prever una
forma de realización portátil, de uso manual, especialmente
apropiada para su utilización en la detección de explosivos en
voladuras en túnel o pequeñas voladuras en obra civil, en la que el
dispositivo emisor de RF se incorpora en un elemento manejable
manualmente, dispuesto en las proximidades del extremo de dicho
elemento que se mueve próximo al suelo, y cuya detección de un
eventual explosivo produce asimismo la generación de una señal de
aviso que es observada, acústica o visualmente, por el portador del
dispositivo.
Como se comprenderá, un dispositivo tal y como
el propuesto por la invención permite resolver de manera fácil,
económica y sobre todo altamente eficaz, el problema asociado a los
explosivos industriales que hayan podido quedar sin explosionar por
cualquier motivo.
Estas y otras características y ventajas de la
invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la
descripción detallada que sigue de un ejemplo de realización
preferida de la misma, dado únicamente a título de ejemplo
ilustrativo y en ningún caso limitativo, tomada junto con los
dibujos que se acompañan, en los que:
La Figura 1 es una representación esquemática de
una primera forma de realización de la invención, con el
dispositivo materializado según un ejemplo preferido, en
colaboración con una máquina excavadora, y
La Figura 2 ilustra una representación
esquemática de una segunda forma de realización de la invención, en
la que el dispositivo detector de explosivos es portátil, de uso
manual.
Tal y como se ha mencionado en lo que antecede,
la descripción detallada de la forma de realización preferida de
la invención va a ser llevada a cabo en lo que sigue con la ayuda
de los dibujos anexos, a través de los cuales se utilizan las
mismas referencias numéricas para designar las partes iguales o
semejantes. Así, atendiendo en primer lugar a la representación que
aparece en la Figura 1, se puede ver un caso de aplicación
preferente de la invención, asociado a una máquina excavadora
indicada en general con la referencia 1, y portadora de uno de los
elementos esenciales que forman parte del dispositivo de la
invención, a saber el medio emisor 2 con su antena correspondiente,
encargado de generar una señal de RF y emitirla con el fin de
realizar un rastreo del espacio circundante a la posición que en
cada momento va ocupando según opera la máquina. Este medio emisor
2 está conectado eléctricamente, a través de un cable 3 que se
extiende a lo largo del brazo 5 de la máquina, debidamente
protegido, con una consola 4 ubicada en el interior de la cabina 6
de la máquina 1 y situada en una posición fácilmente accesible y
visible para el operador de la máquina. Esta consola 4 es la que,
en su caso, emitirá las señales de aviso y alarma que podrán ser
observadas por el conductor u operador de la máquina cuando se
presente una situación de riesgo potencial por detección de algún
cartucho o detonador no explosionado.
Por su parte, como segunda parte del conjunto
necesaria para que el dispositivo de la invención pueda operar con
éxito, cada cartucho de explosivo y detonador, de los que se ha
representado uno en la Figura y se ha señalado con la referencia
numérica 7, incorpora un medio de etiqueta electrónica "tag"
del tipo que se ha definido en lo que antecede. Esta etiqueta
electrónica, señalada con la referencia numérica 8, es integral con
el cartucho y detonador, y se incorpora en el mismo en fábrica
durante el proceso de elaboración del mismo. Así, cuando un
cartucho o detonador 7 no ha explosionado y una máquina, tal como
la excavadora 1, portadora del medio emisor 2, se acerca durante
la realización de los distintos trabajos al lugar en el que ha
quedado depositado, oculto, dicho cartucho 7, se produce la
interacción entre la señal de RF emitida permanentemente por la
antena del elemento 2, y la etiqueta de radiofrecuencia "tag"
incorporada en el cartucho, generándose una señal por parte de este
último que, al ser detectada por la propia antena del elemento 2,
ocasiona la generación de las señales de alarma visibles y/o
audibles a través de la consola 4, advirtiendo oportunamente al
operador de que existe un cartucho de explosivo, y que se deben
tomar las medidas necesarias para su localización y
retirada.
retirada.
De acuerdo con la representación de la Figura 1,
el ejemplo de realización elegido ha sido el de una máquina
excavadora, con el medio emisor montado en el cazo o útil
excavador, en algún lugar protegido contra los golpes e impactos
contra las rocas, como, por ejemplo en el interior de una
articulación del cazo o junto a los manguitos hidráulicos. Ahora
bien, según se dijo anteriormente, el dispositivo es igualmente
aplicable a una multiplicidad de máquinas, de manera que la
ubicación será la que se considere más adecuada en cada caso, como
por ejemplo:
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-
\tabulen el caso de la excavadora (ya explicado), en el interior de una articulación del cazo o junto a manguitos o los entronques hidráulicos;
-
\tabulen el caso de un camión, el lugar más apropiado será probablemente bajo el parachoques, junto a las ruedas susceptibles de pasar sobre algún resto, y/o bajo la carga;
-
\tabulcuando se trata de una perforadora, la ubicación podrá ser junto al estabilizador de las barras de perforación, de modo que capte las señales de explosivos junto a la boca de perforación;
-
\tabulpor último, en el caso de una pala cargadora, la ubicación adecuada puede ser junto a la rótula de giro del cazo de la pala.
En todas las aplicaciones, la etiqueta
"tag" 8 asociada al cartucho 7 será un tipo que no susceptible
de calentarse una temperatura tal que pueda comprometer la
seguridad del cartucho de explosivo. Será acorde a las directrices
legales pertinentes: pasiva e inerte.
\global\parskip0.000000\baselineskip
Haciendo ahora referencia a la Figura 2 de los
dibujos se puede apreciar una vista esquematizada representativa de
una forma de realización alternativa a la descrita, especialmente
indicada para el caso de voladuras en túnel o pequeñas voladuras de
obra civil. Se trata de una forma de realización portátil,
manejable manualmente por parte de un operador, para lo cual, el
medio emisor 2 se encuentra ahora incorporado en el extremo
inferior de un elemento 9 longitudinal, a modo de barra alargada,
susceptible de ser portado, como se ha dicho, manualmente por un
operador. Un eventual cartucho 7 que haya podido quedar en una
construcción 10 de obra civil, se verá dentro del radio de acción
del emisor 2 cuando éste es desplazado por la zona donde se
encuentra el primero, de modo que el acoplamiento con la etiqueta 8
generará la emisión de la señal que captada por la antena 2,
generará una señal audible a través de medios auriculares o
altavoces 11 portados por el operador. Se trata, pues, de una
versión simplificada de la primera forma de realización, pero
igualmente eficaz y segura.
No se considera necesario hacer más extenso el
contenido de la presente descripción para que un experto en la
materia pueda comprender su alcance y las ventajas que de la misma
se derivan, así como llevar a cabo su realización práctica.
No obstante lo anterior, debe entenderse que la
descripción realizada está referida únicamente a una forma de
realización preferente, y por tanto es susceptible de múltiples
variaciones asimismo protegidas, que podrán afectar tanto a las
características de los elementos y tipos de dispositivos
electrónicos empleados, a la forma, tamaño o incluso materiales de
fabricación de los distintos elementos, sin que ello suponga
apartarse del alcance de la invención.
Claims (2)
1. Dispositivo detector de explosivos por
radiofrecuencia, destinado a la detección de cartuchos no
explosionados durante las voladuras, ocultos en la zona de trabajo
y representando por tanto un peligro cierto tanto para las personas
que manejan las máquinas de ejecución de la obra como para las
propias máquinas, caracterizado porque comprende: un medio
emisor (2) con antena para la emisión una señal de RF, incorporado
en algún órgano de la máquina protegido frente a golpes e impacto
con las rocas u otros materiales de la obra, en una ubicación
preferentemente cercana a la posición en la que el útil de trabajo
ejecuta su labor, y conectado eléctricamente por medio de un cable
(5) con una consola (4) instalada en la cabina (6) del operario y
susceptible de presentar señales de aviso, acústicas y/o luminosas,
como alarma para el operador de la máquina, y un medio (8) de
etiqueta electrónica de identificación de radiofrecuencia (RFID
tag), incorporado en el cartucho y detonador integral con el mismo
que cuando es alcanzado por la señal permanentemente emitida por el
emisor (2), se comprota como transpondedor generando una señal
captada por la propia antena (2) y en base a la cual se generan las
señales de alarma para el operador a través de la consola (4).
2. Dispositivo detector de explosivos por
radiofrecuencia según la reivindicación 1, caracterizado
porque en una versión portátil, la antena emisora (2) está
incorporada en el extremo inferior de un elemento longitudinal (9),
a modo de barra alargada, susceptible de ser manejado manualmente
por un operador a través de la zona investigada, y cuya detección
de un eventual cartucho (7) de explosivo en virtud de su etiqueta
electrónica (8) incorporada, genera una señal que puede ser
escuchada por el operario a través de un conjunto de auriculares o
altavoces (11).
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