ES2322063T3 - Sistema de voladura posicional. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de voladura (10) para detonar de forma selectiva una pluralidad de cargas (16) situadas en una pluralidad de agujeros (14) en un lugar de voladura (15), que comprende: un controlador de voladura (11), una pluralidad de detonadores (13) conectados operativamente con el controlador de voladura (11), estando cada uno de los detonadores (13) asociado con, y adaptado para, descargar un número seleccionado de cargas (16), estando los detonadores (13) situados en los taladros (14), una unidad de programación portátil (12) adaptada para comunicar la información de voladura a los detonadores (13), y para almacenar la información de voladura comunicada, y para después transferir la información de voladura almacenada al controlador de voladura (11), y un dispositivo posicional incorporado con la unidad portátil (12) y adaptado para cooperar con la unidad portátil (12) para determinar automáticamente la información de voladura para comunicación a al menos un detonador (13) basada en al menos uno de lo que sigue: a) el movimiento del dispositivo hacia al menos un detonador (13), y b) los datos posicionales asociados con la situación de al menos un detonador (13), por medio de lo cual la unidad de programación portátil (12) determina la información de voladura que tiene que ser comunicada a al menos un detonador (13) y después al controlador de voladura (11) utilizando la información de voladura determinada automáticamente a partir del dispositivo posicional.
Description
Sistema de voladura posicional.
El presente invento se refiere a sistemas de
voladura, y más particularmente a un sistema de voladura que
controla una pluralidad de detonadores para producir una secuencia
de voladura deseada para aplicaciones tales como la minería.
Los sistemas de voladura convencionales se basan
en una pluralidad de detonadores para poner en ignición de forma
controlable un complemento de cargas asociadas en una secuencia de
voladura deseada. Los detonadores y cargas están típicamente
dispuestos en una pluralidad de taladros a lo largo y/o alrededor
del lugar de la voladura. Los detonadores están interconectados
mediante cables conductores de electricidad que de forma operativa
conectan con una máquina de voladura. En la mayoría de los sistemas
la máquina de voladura coordina la detonación de las cargas mediante
el envío de una señal de ignición a cada detonador. Típicamente, en
cada detonador la señal de ignición inicia una cuenta atrás de un
tiempo de retardo en cada detonador. Un técnico programa un tiempo
de retardo deseado en cada detonador. Generalmente, las cargas
detonan por tanto cuando los contadores de sus respectivos
detonadores llegan a cero en la cuenta atrás.
Más específicamente, el tiempo de retardo se
refiere a la cantidad de tiempo transcurrido entre la recepción de
la señal de ignición y la detonación real. Según el protocolo
operativo convencional la máquina de voladura está individual o
colectivamente unida por cable a cada detonador, y transmite la
señal de ignición tras la verificación de las líneas de ignición. La
señal de ignición pone a cero el contador de cada detonador. En
respuesta a la señal de ignición, el contador disminuye una cantidad
igual al tiempo de retardo descargado, hasta la detonación de las
cargas respectivas.
Uno o más de tales detonadores reside
convencionalmente dentro de cada taladro de un lugar destinado para
la voladura. Un patrón predeterminado de perforaciones está
típicamente perforado para una zona de voladura de acuerdo con las
características del lugar y las especificaciones de funcionamiento
deseadas. Estas especificaciones pueden incluir la densidad de la
roca, las toneladas de roca por kilo de explosivo, la fragmentación,
la excavación, altura del banco, trituración y vibración, entre
otros. Generalmente, los detonadores no tienen en su memoria un
tiempo de retardo inicial preprogramado cuando son colocados en los
taladros por los técnicos.
Al programar los tiempos de retardo utilizando
métodos convencionales, uno o más técnicos de campo tienen que
encontrar los lugares de los taladros con referencia a un mapa u
otro plano y después programar los detonadores contenidos en él.
Usualmente los técnicos encuentran e identifican los taladros a ojo
y/o midiendo a pasos una distancia en el campo. Esta práctica
requiere pericia, organización y conocimiento, ya que un lugar de
voladura puede incluir cientos de taladros en su mayor parte no
distinguibles. Por lo tanto, es fácil para incluso un equipo
avezado de técnicos llegar a estar temporalmente desorientados en el
campo, a menudo requiriendo dar marcha atrás y/o rehacer su trabajo.
Además, las dificultades asociadas con esta práctica convencional
pueden hacer fracasar a un equipo de técnicos en una operación de
voladura, y esto puede crear una situación peligrosa.
Esta tarea puede estar además complicada en
situaciones en las que los técnicos tienen que calcular los tiempos
de retardo mientras se encuentran en el campo, basándose en los
lugares de los taladros. A pesar de la importancia de tales cálculos
y de la pericia de la mayoría de los técnicos, estos cálculos de
campo son susceptibles de error. Otras responsabilidades críticas de
los técnicos incluyen el registro sistemático de todos los tiempos
de retardo respectivos y asegurar que la correspondiente información
de la voladura ha sido descargada a cada detonador.
Un sistema de voladura de la técnica anterior,
expuesto en la Patente de EEUU Nº 6.079.333, concedida a Manning
utiliza datos obtenidos de un GPS (Global Positioning System) para
establecer el programa de voladura. Más particularmente, un
controlador principal utiliza un tiempo basado en el GPS al detonar
un explosivo.
Igualmente, la Solicitud de Patente Europea
0897098 expone un sistema de voladura que utiliza los datos de
posición GPS para calcular los tiempos de retardo de los
detonadores. Esto lo hace en un lugar un controlador central.
Ninguno de estos sistemas anteriores aborda específicamente los
problemas prácticos a los que tienen que hacer frente los técnicos
en el campo relativos a encontrar y programar de forma precisa una
pluralidad de detonadores en un lugar de voladura.
El Documento WO 01/86323 expone un sistema de
ignición que comprende un sistema de lectura/almacenamiento de datos
también designado como un registrador cronológico. El registrador
cronológico está conectado con los taladros a través de una línea
principal de transmisión. Cada taladro está asociado con un
detonador. El detonador está conectado con la línea principal de
transmisión. Además, el sistema comprende un dispositivo de
transmisión de datos/posición del detonador. El dispositivo de
transmisión comprende un sistema DGPS. El dispositivo de transmisión
está adaptado para determinar el lugar de un taladro posicionando el
dispositivo de transmisión en la vecindad del taladro. Después de
determinar el lugar, se determina el ID de un detonador asociado con
el taladro. Durante la determinación de la posición del taladro y
del ID del detonador el dispositivo de transmisión está
transmitiendo/recibiendo datos a/desde el registrador cronológico.
La conexión de un detonador con la línea principal de transmisión es
detectada por el registrador cronológico y es transmitida al
dispositivo de transmisión.
Es un objeto del presente invento reducir o
eliminar los errores y/o imprecisiones actualmente asociados con los
métodos convencionales de programación de una pluralidad de
detonadores usados en una operación de voladura.
Es otro objeto de este invento simplificar y
facilitar la programación de tiempos de retardo en una pluralidad de
detonadores usados en una operación de voladura.
Es otro objeto más de este invento facilitar el
registro cronológico y el seguimiento de los datos de voladura
usados para una pluralidad de detonadores en un lugar de
voladura.
Es otro objeto de este invento hacer más rápido
y fácil para los técnicos en el campo que encuentren una pluralidad
de taladros usados en una operación de voladura.
El presente invento consigue estos y otros
objetivos mediante un sistema de voladura que utiliza una unidad de
programación portátil para programar localmente una pluralidad de
detonadores situados en una pluralidad de taladros en un lugar de
voladura, en el que la unidad de programación portátil utiliza
automáticamente datos de movimiento posicionales de la unidad
propiamente dicha con el fin de determinar los tiempos de retardo de
ignición de los detonadores. Por ejemplo, la unidad de programación
puede descargar un tiempo de ignición automáticamente determinado
por la unidad como una función de una proximidad relativa de un
primer detonador a un segundo detonador, medida por la distancia y
dirección del movimiento del técnico desde el primer detonador al
segundo detonador. Esta característica permite que el técnico
programar automática y dinámicamente sobre el terreno los tiempos de
retardo de una pluralidad de detonadores situados en taladros en un
lugar de voladura, de forma que estos procedimientos puedan ser
realizados "sobre la marcha".
De acuerdo con un aspecto del invento la unidad
de programación portátil utiliza un Sistema de Posicionamiento
Global ("GPS") incorporado como parte integrante para medir el
movimiento del técnico desde un detonador a otro. Alternativamente,
el invento contempla el uso de un acelerómetro para realizar esta
característica, o de cualquier otro dispositivo de medición de la
posición suficientemente preciso que pueda ser fácil y rápidamente
usado conjuntamente con la unidad de programación portátil.
Adicionalmente, o de forma alternativa, la
unidad de programación puede recibir una lectura del GPS en un
detonador para determinar y descargar un tiempo de retardo basado en
su posición real. Además de un tiempo de retardo, la información de
voladura descargada por la unidad de programación incluye
típicamente un identificador único de cada detonador para facilitar
la identificación y organización de la acumulación, la organización
y la anulación de los datos de voladura.
El presente invento ayuda a los técnicos de
campo a localizar con precisión una pluralidad de detonadores
dispuestos en un lugar de voladura. El presente invento también
elimina el reprocesamiento y simplifica el proceso de programación
de todos los detonadores. Este invento facilita la determinación y
la descarga automáticas de los tiempos de retardo deseados y de otra
información de voladura a la vez que ayuda a asegurar a los técnicos
que todos los agujeros y detonadores han sido tenidos en cuenta.
Esto ayuda a conseguir de forma eficiente una secuencia de voladura
deseada sin comprometer la precisión o la seguridad.
De acuerdo con una realización preferida del
invento, una pluralidad de detonadores está localizada en una
pluralidad de taladros, estando cada detonador adaptado para
descargar un número deseado de cargas. Los detonadores están también
conectados mediante cables a una máquina de voladura controlada de
forma programable, que controla la operación de voladura a través de
señales de voladura transmitidas a lo largo de los cables a los
detonadores. Antes de la voladura, se usa una unidad de programación
portátil para determinar automáticamente información de la
voladura, a través de datos de posición, para programar los
detonadores con la información de voladura y para almacenar los
datos de voladura de cada uno de los detonadores. La unidad comunica
a continuación todos los datos de la voladura a la máquina de
voladura. Por ejemplo, la unidad portátil se usa para descargar un
tiempo de retardo a un primer detonador, y el tiempo de retardo
puede ser automáticamente basado en la determinación posicional de
la unidad en el momento de la descarga. El receptor GPS u otro
mecanismo de determinación de la posición preferiblemente es parte
integrante de la unidad de programación, aunque pueda ser
independiente de ella en algunas situaciones. La unidad de
programación conecta eléctricamente con, o por el contrario,
comunica con el detonador localizado para descargar al detonador un
tiempo de retardo deseado asociado con esa posición y cualesquiera
otras instrucciones particulares a ese detonador.
Después de realizar la descarga del tiempo de
retardo al primer detonador el técnico se desplaza a un segundo
taladro. Durante este movimiento, debido al dispositivo GPS
incorporado en la unidad de programación portátil, la unidad rastrea
la dirección y la distancia del movimiento del técnico hacia el
segundo taladro. La unidad puede determinar automáticamente el
tiempo de retardo, la carga y los datos de identificación del
siguiente detonador basándose en el movimiento del técnico y/o en la
posición relativa del segundo taladro con respecto al primer
taladro, o incluso basándose en otra posición de referencia. Por
ejemplo, la unidad puede estar programada para aumentar un tiempo de
retardo en dos milisegundos por cada pie recorrido en una dirección
hacia el oeste. Igualmente, se pueden añadir cinco milisegundos al
tiempo de retardo por cada pie recorrido hacia el norte. De esta
forma la unidad de programación puede determinar automáticamente
instrucciones de voladura exactas sobre la marcha, eliminando de
esta forma la necesidad de que técnicos de campo realicen cálculos
complejos que sean susceptibles de error.
En cada detonador la unidad de programación
registra el número de identificación del detonador, el tiempo de
retardo descargado y los datos de posición del GPS. Más
particularmente, la unidad almacena los números de identificación
del detonador en conexión con el tiempo de retardo descargado, y
cualquier otra información particular del detonador, incluyendo los
datos de la posición. La unidad de programación establece y mantiene
de este modo un registro completo de toda la información vital
correspondiente a una configuración de voladura deseada.
Las instrucciones descargadas a cada detonador
son después comunicadas de vuelta a la máquina de voladura, como por
ejemplo mediante un cable RS-32. Preferiblemente
esto puede hacerse convenientemente fijando la unidad programable
dentro de un hueco de alojamiento en la máquina de voladura. La
máquina de voladura recupera las instrucciones descargadas desde la
memoria de la unidad de programación, y toda la actividad de
programación real de la unidad es transferida y procesada en la
máquina de voladura. La máquina de voladura conserva de este modo un
registro completo de los detonadores en virtud de la memoria de la
unidad de programación cargada, y ésta puede incluir datos de
posición.
Después, la máquina de voladura intenta la
comunicación con cada detonador antes de iniciar una secuencia de
voladura para verificar que cada detonador está conectado
apropiadamente, no alterado, funcional y programado para la
detonación. Un técnico revisa los resultados de estas comunicaciones
para identificar cualesquiera taladros y/o detonadores
potencialmente problemáticos con referencia a los números
identificadores. Tal precaución verifica que todos los detonadores
previstos para una voladura son operativos, y que por equivocación
no se han incluido detonadores adicionales. Estas precauciones de
funcionamiento pueden verse posteriormente aumentadas con
características de seguridad adicionales del sistema de voladura,
tales como ordenando la manipulación simultánea de una tecla de
carga y de un conmutador de ignición para la detonación.
La unidad de programación también tiene una
aplicación cuando un Diseño Ayudado por Ordenador (CAD) u otro
programa de diseño ha sido utilizado para establecer la
correspondencia entre aspectos de una situación de voladura. Tal
diseño puede incluir coordinar las aproximaciones y/o los números de
identificación de cada detonador diseñado/o cuya correspondencia ha
sido establecida, y puede ser descargado en la unidad antes de la
programación. Cuando se desee, un técnico puede usar la
característica de la determinación de la posición de la unidad de
programación para localizar los detonadores. Por ejemplo, la unidad
de programación puede visualizar las posiciones del técnico con
relación al taladro más próximo. Un tiempo de retardo particular
determinado de ese agujero puede también ser visualizado
selectivamente a través de la unidad. El tiempo de retardo puede
determinarse como una función de la posición real del detonador, por
ejemplo a partir de los datos tomados cuando el dispositivo de
determinación de la posición está situado en el detonador.
Especialmente, la información almacenada incluye
las posiciones verificadas de cada detonador determinadas por el GPS
u otro sistema posicional. Como un paso intermedio, la unidad de
programación puede cargar un dibujo completo del lugar de la
voladura a un ordenador portátil o a otro ordenador que esté
ejecutando un soporte lógico CAD. Esta característica puede ser
especialmente útil cuando un usuario desee depender del ordenador
para actualizar y verificar repetidamente los tiempos de retardo
basándose en los datos de la posición real y en los números de
identificación cargados de la unidad de programación, cuando los
detonadores están siendo programados.
Estas y otras características del invento se
comprenderán más fácilmente a la vista de la siguiente descripción
detallada y de los dibujos.
\vskip1.000000\baselineskip
La Figura 1 es un diagrama esquemático que
muestra un sistema de voladura de acuerdo con una realización
preferida del presente invento.
La Figura 2 es un esquema que muestra un técnico
en el campo usando una unidad de programación para comunicar con un
detonador en un taladro en un lugar de voladura.
La Figura 3 muestra un ejemplo de una imagen que
puede aparecer en una pantalla de la unidad de programación durante
la descarga de información de la voladura a uno de los
detonadores.
La Figura 4 es un diagrama de flujos que muestra
una secuencia de pasos seguidos para programar una pluralidad de
detonadores.
La Figura 5 es un diagrama de flujos que muestra
una secuencia de pasos para fijar los parámetros usados para
descargar las cargas de acuerdo con una secuencia deseada.
La Figura 6 es similar a la Figura 3 en cuanto
que muestra la pantalla de la unidad de programación, aunque esta
pantalla difiere en algún modo en detalle, ya que corresponde con la
secuencia de pasos de la Figura 5.
La Figura 7 es un diagrama de flujos que muestra
una secuencia de pasos para determinar información de voladura
basándose en la posición real de un detonador usando la unidad de
programación 12.
La Figura 1 muestra un sistema 10 de voladura
basado en la posición de acuerdo con una realización preferida del
presente invento. Generalmente el sistema 10 incluye un controlador
principal 11, una unidad de programación portátil 12, y una
pluralidad de detonadores programables 13 que están situados en los
respectivos taladros 14 en un lugar de voladura 15. Cada detonador
13 está operativamente asociado con varias cargas explosivas 16.
También, los detonadores 13 operativamente están conectados con la
máquina de voladura 11 mediante conectores 18 y los cables asociados
20. Preferiblemente, la máquina de voladura 11 incluye una caja
exterior 21, un soporte 22, los terminales de conexión 23, un
conmutador de ignición 24, un conmutador de carga 26, un teclado
numérico u otro dispositivo de introducción de datos 28, una unidad
de disco 29, una pantalla 30, y un procesador interno (no
mostrado).
Los detonadores 13 son detonadores programables
convencionalmente capaces de recibir información de voladura que
incluye un tiempo de retardo. El tiempo de retardo se usa para
disminuir desde una señal de ignición hasta un tiempo de voladura
deseado. Esto es, un tiempo de retardo se refiere a una cantidad de
tiempo transcurrido entre la recepción de una señal de ignición en
el detonador 13 y su detonación real.
En la Figura 1 la unidad portátil de
programación 12 se muestra descansando sobre el hueco de alojamiento
22 de la máquina de voladura 11, y el hueco de alojamiento 22
incluye conexiones eléctricas (no mostradas) que conectan
eléctricamente la unidad 12 a la máquina 11 cuando está situada en
el hueco de alojamiento 22. Configurada de esta forma, la unidad de
programación 12 puede transferir datos a y desde la máquina 11. La
Figura 2 muestra con más detalle la unidad de programación 12.
Como se muestra en la Figura 1, uno o más
detonadores 13 residen típicamente dentro de cada taladro 14 del
área 15 designada para voladura. Cada detonador 13 incluye un
contador (no mostrado) que disminuye una cantidad igual al retardo
de tiempo en respuesta a la señal de ignición. Los detonadores
normalmente trabajan de forma autónoma una vez que la máquina de
voladura 11, o el controlador, inicia la secuencia de ignición. Esta
operación autónoma es ventajosa en cuanto a consideraciones de
robustez y fiabilidad.
Según las especificaciones de aplicación cada
taladro 14 puede adicionalmente contener un material de cubrición
tal como un producto de retacado y/o explosivo conocido en la
técnica. La Figura 1 muestra una zona de voladura 15 a modo de
ejemplo, en este caso una roca firme o resalto 33 situados próximo a
los taladros 14. A las personas bien informadas sobre las
operaciones de voladura la palabra "banco" se refiere a la zona
de voladura 15. El patrón de taladros puede ser perforado de acuerdo
con las características del lugar y de las especificaciones de
funcionamiento deseadas tales como la densidad de la roca, toneladas
de roca por kilo de explosivo, la fragmentación, la excavación, la
altura de banco, así como consideraciones de trituración y de
vibración, como se conoce en la técnica. De acuerdo con
realizaciones del presente invento, los taladros 14 pueden ser
perforados automáticamente por un perforador con un sistema de
navegación o realizadas manualmente por un técnico.
Los detonadores 13 del sistema 10 mostrados en
la Figura 1 reciben las señales de ignición de una máquina de
voladura 11 a través de conectores 18 y los cables asociados 20. La
máquina de voladura 11 está individual o colectivamente en
comunicación con uno o más de los detonadores 13. A pesar de que la
Figura 1 muestra la máquina de voladura 11 unida por cable
colectivamente a los detonadores 13, un experto en la técnica
apreciará que las comunicaciones pueden alternativamente ser
realizadas de forma inalámbrica de acuerdo con los principios del
presente invento.
La máquina de voladura 11 normalmente coordina
la detonación de los detonadores 13. Por ejemplo, la máquina de
voladura 11 puede verificar la operabilidad de equipos vitales tal
como los dispositivos de encendido, y la energía de ignición, a la
vez que sincronizan los contadores y energizan todos los detonadores
en su totalidad por medio de una señal de ignición. A pesar de que
la máquina de voladura 11 mostrada en la Figura 1 incluye una
programación compleja, una interfaz de usuario y tecnologías de
comunicación, un experto en la técnica apreciará que una máquina de
voladura apropiada para los fines de esta especificación puede
comprender cualquiera de una amplia variedad de dispositivos que
tienen la capacidad de ejecutar el programa de forma efectiva y de
comunicar las señales necesarias.
La máquina de voladura 11 envía una señal de
ignición a cada detonador 13. Para este fin, la máquina de voladura
11 normalmente incluye un procesador para generar y un puerto o
antena para comunicar la señal de ignición a los detonadores 13. La
máquina de voladura 11 también está equipada con una característica
de autoverificación totalmente automatizada para asegurar el
correcto funcionamiento. Tal autoverificación puede incluir la
monitorización de circuitos abiertos, fugas de corriente,
reprogramación no autorizada y anulaciones, así como detonadores
que faltan y sin documentar, entre otros problemas posibles.
La Figura 2 muestra una vista esquemática en
perspectiva de un técnico 31 que está en un taladro 14 con una
unidad de programación 12. Los cables 44 de la unidad de
programación 12 están unidos al detonador 13 para permitir una
comunicación bidireccional. De esta forma, la unidad 12 puede
programar el detonador 13 usando el Sistema de Posicionamiento
Global ("GPS"), un acelerómetro, y/o lecturas de otra posición.
Más particularmente, la unidad de programación 12 está en cierta
manera configurada para determinar y comunicar automáticamente a un
detonador un tiempo de retardo que está basado en el movimiento de
una unidad de programación 12. En otra o en la misma realización
del presente invento la unidad de programación 12 determina
automáticamente un tiempo de retardo basado en la situación real del
GPS de un detonador 13.
Para este fin la unidad de programación 12 puede
comprender un controlador/procesador, un ordenador, un sistema
informático u otro dispositivo electrónico capaz de recibir y
descargar información de la voladura. El procesador de la unidad de
programación 12 está acoplado normalmente a una memoria, la cual
puede incluir niveles suplementarios de memoria, por ejemplo memoria
oculta, memorias no volátiles o de reserva, memorias de sólo
lectura, etc.
Por conveniencia y por consideraciones prácticas
la unidad de programación 12 mostrada en la Figura 2 comprende un
dispositivo portátil. De esta manera, otras unidades de programación
apropiadas pueden incluir un ordenador portátil, un sistema de
búsqueda por radio, un teléfono móvil o un Asistente Digital
Personal ("PDA"), entre otros dispositivos de procesamiento.
Además, la unidad de programación 12 puede ser instalada utilizando
varios ordenadores/controladores y, como se describe más adelante,
se pueden usar varias unidades de programación 12 en una única
operación de voladura.
La unidad de programación 12 puede incluir
adicionalmente una antena 46 para recibir y/o transmitir información
útil para la ejecución de una secuencia de voladura. Tal información
puede incluir la recepción de una señal GPS. Un componente de antena
46 puede adicionalmente tener aplicación en la descarga de
información a los detonadores 13 y a la máquina de voladura 11, o
bien a ambos. Otras comunicaciones que utilizan transmisión
inalámbrica pueden incluir lo anterior entre otras unidades de
programación 12.
De esta forma, la unidad de programación 12
puede incluir un dispositivo de determinación de la posición, tal
como un receptor/transpondedor GPS. De esta manera, el programa
codificado puede procesar lecturas GPS para determinar una distancia
y dirección recorridas por el receptor. La unidad de programación 12
de otra realización puede incluir un acelerómetro. Un acelerómetro a
modo de ejemplo comprende un dispositivo configurado para generar
una potencia de salida electrónica en respuesta al movimiento. Más
particularmente, la salida puede ser proporcional a la experiencia
de inercia/aceleración de las aleaciones de memoria alojadas dentro
de la caja del acelerómetro. De esta manera, el programa codificado
del presente invento puede procesar tal salida para llegar a una
distancia relativa y/o dirección recorrida por una unidad de
programación 12 que tiene un acelerómetro.
La unidad de programación 12 también recibe
normalmente varias entradas y salidas para comunicar información
externamente. Como interfaz con un técnico 31, la unidad de
programación 12 normalmente incluye una interfaz de usuario que
incorpora un dispositivo más de entrada de usuario 36 (por ejemplo,
un teclado, un ratón, una pantalla táctil, y/o un micrófono, entre
otros) y una pantalla 48 (por ejemplo, un monitor CRT, un panel de
visualización LCD, y/o un altavoz, entre otros). Como con la máquina
de voladura 11 discutida anteriormente, la unidad de programación
12 puede incluir una unidad de disco flexible u otro intercambiable,
una unidad de disco duro, un dispositivo de almacenamiento de acceso
directo, un dispositivo de comunicación óptico y/o por infrarrojos
(para comunicar con un detonador, por ejemplo), y/o un dispositivo
de cinta, entre otros. La memoria puede incluir un archivo CAD, tal
como un archivo según diseño o según perforación. Otro
almacenamiento puede incluir una base de datos configurada para
correlacionar un detonador 13 con un identificador, con el tiempo de
retardo, y/o con otra información sobre la voladura. En cualquier
caso, un experto en la técnica reconocerá que la inclusión y
distribución de memoria y programas de la unidad de programación 12
y de otros componentes del sistema 10 pueden ser alterados
sustancialmente siempre que estén de acuerdo con los principios del
presente invento.
Además, la unidad de programación 12 puede
incluir una interfaz 42 y/o 44 con la máquina de voladura 11 y/o con
un detonador 13. La unidad de programación 12 puede funcionar
controlada por un sistema operativo y ejecutar o de otro modo puede
depender de las diversas aplicaciones de soporte lógico de
ordenador, componentes, programas, objetos, módulos, estructuras de
datos, etc. Además, diversas aplicaciones, componentes, programas,
objetos, módulos, etc pueden también ser ejecutados en uno o más
procesadores en otro ordenador en comunicación con la unidad de
programación 12 y/o la máquina de voladura 11. En general, las
rutinas ejecutadas para instalar las realizaciones del presente
invento, bien instaladas como parte de un sistema operativo o de una
aplicación, componente, programa, objeto, módulo o secuencia de
instrucciones específicos, o incluso de un subconjunto de lo
anterior, se denominará aquí un "programa codificado". El
programa codificado comprende normalmente una o más instrucciones
que son residentes en diversos períodos de tiempo en diversos
dispositivos de memoria y de almacenamiento en la unidad de
programación 12 o máquina de voladura 22, y que, cuando leídas y
ejecutadas por uno o más procesadores en un ordenador, hace que el
ordenador realice los pasos necesarios para ejecutar pasos o
elementos que incorporan los diversos aspectos del invento.
Además, mientras que el invento tiene, y en
adelante será descrito en el contexto de controladores, ordenadores,
y sistemas de procesamiento que funcionan totalmente, los expertos
en la técnica apreciarán que las diversas realizaciones del invento
son capaces de ser distribuidas como un producto programa en una
variedad de formas, y que el invento se aplica también
independientemente del tipo particular de medios soporte de la señal
usados para realizar de forma efectiva la distribución. Ejemplos de
medios soporte de la señal incluyen, pero no están limitados a, los
medios de tipo registrable tales como los dispositivos de memoria
volátil y no volátil, discos flexibles y otros discos
intercambiables, discos duros, cintas magnéticas, discos ópticos
(por ejemplo CD-ROMs, DVDs, etc), entre otros, y
medios de tipo transmisión tales como enlaces de comunicación
digitales y analógicos.
Además, los diversos programas codificados
descritos de aquí en adelante pueden ser identificados basados en la
aplicación dentro de la cual están instalados en la realización
específica del invento. Sin embargo, se debería apreciar que
cualquier nomenclatura particular del programa que sigue se usa
solamente por conveniencia, y por lo tanto el invento no debería
estar limitado a usarse solamente en cualquier aplicación específica
y/o implicada por tal nomenclatura. Además, dado el número
interminable de maneras en las que los programas pueden ser
organizados en rutinas, procedimientos, métodos, módulos, objetos, y
similares, así como las diversas formas en las que la funcionalidad
del programa puede ser asignada entre las diversas capas del soporte
lógico que residen en un procesador típico (por ejemplo, sistemas
operativos, subprogramas, etc), debería apreciarse que el invento no
está limitado a la organización y asignación específicas de la
funcionalidad del programa descrita aquí.
Los expertos en la técnica reconocerán que el
entorno a modo de ejemplo ilustrado en las Figuras 1 y 2 no se
pretende que esté limitado al presente invento. Por ejemplo, un
experto en la técnica apreciará además que, si se desea, se pueden
incorporar aspectos de la máquina de voladura 11 en una unidad de
programación 12. Esto es, la unidad de programación 12 puede
realizar comprobaciones de seguridad y de integridad del sistema,
por ejemplo, así como generar una señal de ignición, entre otras
funciones. En cualquier caso, los expertos en la técnica reconocerán
que se pueden usar otros entornos de soporte físico y/o lógico
alternativos sin apartarse del alcance de este invento.
La Figura 3 muestra un dispositivo de
visualización 48 a modo de ejemplo que tiene aplicación dentro de la
unidad de programación 12 de la Figura 2. La visualización 48
incluye un dispositivo de visualización CAD 50 configurada para
mostrar la posición 53 de la unidad de programación relativa a los
lugares de los taladros 14A. Los lugares de los taladros 14A pueden
estar preprogramados en la unidad de programación 12, o establecidos
en el campo por un técnico 31 que usa la unidad de programación 12
como parte de una secuencia de programación. En el caso en el que
los lugares de los taladros 14A hayan sido preprogramados por un
archivo según perforación u otro archivo CAD que haya sido
descargado en la unidad de programación 12, el programa codificado
puede determinar a qué lugar de taladro 14A el lugar de la unidad de
programación 53 está más próximo. Por ejemplo, la unidad de
programación en el ejemplo de la Figura 3 está más cerca del lugar
del taladro 54. El programa codificado puede comparar una lectura de
GPS recibida a través de la unidad de programación 12 con las
coordenadas de un lugar de taladro previsto 54 para determinar la
ubicación real de un detonador 13. Pueden ocurrir discrepancias
entre las ubicaciones reales y previstas debido a las condiciones de
campo durante la perforación que requieren cambiar al lugar previsto
54 de un taladro. La línea 55 de la visualización 50 representa
gráficamente tal desviación. De esta manera, un técnico 31 puede
confirmar visualmente las coordenadas reales de un taladro.
La ubicación real del taladro se registrará
dentro de la memoria de la unidad de programación 12 para una
posterior carga en la máquina de voladura 11. La visualización a
modo de ejemplo 48 muestra adicionalmente un tiempo de retardo 56
para ser programado en un detonador 13. Un identificador mostrado en
el campo 58 de la visualización 48 puede adicionalmente ser
descargado en el detonador 13 desde la unidad de programación 12. El
identificador, o número de orden/dirección, puede ser generado o ser
recordado automáticamente desde la memoria cuando sea necesario.
Entre otras funciones, el identificador puede usarse como una
referencia para recordar y almacenar información relativa a un
detonador apropiado 13. El campo 60 de la Figura 3 incluye las
coordenadas reales del detonador 13, las cuales están almacenadas en
asociación con el identificador 58 y con el tiempo de retardo 56.
Otras características de las que es soporte la visualización a modo
de ejemplo 48 permiten que un técnico 31 añada un detonador que usa
el campo 62. Tal característica puede ayudar al técnico 31 cuando un
detonador necesario ha sido dejado fuera del diseño descargado.
Cuando se desee, la visualización 48 de la
unidad de programación 12 puede incluir características de
navegación configuradas para orientar al técnico 31 en la dirección
de un detonador 13. Por ejemplo, un técnico 31 puede introducir un
modo de navegación del sistema 10 haciendo clic en el campo 63 de la
visualización a modo de ejemplo 48. El modo de navegación puede
incluir flechas en la visualización CAD 50 o en la unidad de
programación 12 propiamente dichas para manipulación gráfica por el
técnico 31. Los botones de anulación y de aprobación 64 y 66,
respectivamente, permiten que el técnico 31 modifique o confirme los
datos introducidos. Un experto en la técnica apreciará que otra
visualización 48 pide entrada y las características de la interfaz
pueden ser incluidas dentro de otra visualización 48 que está de
acuerdo con los principios del presente invento.
La Figura 4 muestra una secuencia de los pasos
del método a modo de ejemplo apropiados para la ejecución dentro del
entorno del soporte físico de la Figura 1. Más particularmente, el
diagrama de flujos 100 de la Figura 4 esboza los procesos apropiados
para programar un detonador 13 de acuerdo con el movimiento y/o la
posición de la unidad de programación 12. Como muestra el bloque
102, un técnico 31 puede poner a cero una o más unidades de
programación 12. Tales procesos de puesta a cero pueden incluir la
verificación de los códigos de autorización adecuados y la
funcionalidad de las unidades 12. Cuando en una operación de
voladura se usan varias unidades de programación 12 se pueden
asignar identificadores específicos para las respectivas unidades de
programación 12. Por ejemplo, puede ser ventajoso programar un
amplio banco de detonadores 13 usando simultáneamente tres o más
unidades de programación 12 por velocidad y otras consideraciones de
eficiencia. De esta manera, unos cien primeros números de orden o de
otros identificadores pueden ser asignados a la primera unidad de
programación 12, en tanto que los subsiguientes conjuntos de cien
son asignados a las otras dos unidades de programación 12. Cuando
están asignados en el bloque 104, los identificadores pueden ya ser
asociados con un lugar de taladro 14A, o pueden ser asignados
automáticamente por la unidad de programación 12 a un detonador 13
durante una secuencia de programación, como se discute más
adelante.
La flexibilidad y versatilidad de la unidad de
programación 12 permite ayudar a los técnicos en la programación de
los detonadores 13 en diversas circunstancias. Por ejemplo, cuando
un mapa de detonadores tiene que ser usado en una secuencia de
programación, ese mapa puede ser recuperado por la unidad de
programación 12 junto con otra información de voladura, como se
muestra en el bloque 106 de la Figura 4. Tal mapa puede incluir un
archivo según la perforación u otro archivo electrónico que defina
los lugares 14A de los detonadores. De esta manera, el mapa
recuperado incluye normalmente las coordenadas previstas para los
detonadores 13, las cuales son subsiguientemente almacenadas en la
memoria de la unidad de programación 12. Cuando se desee, el mapa
recuperado durante el paso 106 puede adicionalmente incluir
identificadores preasignados asociados con las coordenadas del
mapa.
Avanzando en estas circunstancias en el bloque
110 de la Figura 4, el técnico 31 puede aproximarse a un detonador
13 para determinar su posición usando un GPS, un acelerómetro, u
otro dispositivo de determinación de la posición de la unidad de
programación 12. Esta posición determinada puede ser almacenada para
un uso futuro, como muestra el bloque 119. Por ejemplo, la posición
determinada almacenada puede ser cargada en la máquina de voladura
11.
La posición real está correlacionada con la
información de voladura almacenada con el mapa, como muestra el
bloque 112. Por ejemplo, la posición determinada en el bloque 110
puede ser asociada con las coordenadas del mapa para recuperar un
número de orden también asociado con las coordenadas del mapa. Como
se ha discutido detalladamente en conexión con la Figura 7, la
unidad de programación 12 puede generar un tiempo de retardo y/o
otra información de voladura en respuesta a cualquiera de: la
posición real, el número de orden recuperado, o las coordenadas del
mapa. En una realización el archivo del mapa recuperado durante el
paso 106 incluye también tiempos de retardo, que también son
recuperados, como está mostrado en el bloque 112. Tal información de
voladura puede ser visualizada al técnico 31 a través de un
dispositivo de visualización 48 de la unidad de programación 12.
En caso de que el técnico 31 en el bloque 114
desapruebe la información de voladura visualizada, entonces el
técnico 31 puede rechazarla e introducir nueva información según
proceda y según muestran los bloques 115 y 116. Tal acción se
registrará para documentación y fines de responsabilidad, como
muestra el bloque 117. En cualquier caso, la información de voladura
puede ser descargada al detonador 13, como muestra el bloque 118 de
la Figura 4. El bloque 119 muestra la información de voladura
descargada siendo registrada para un uso posterior.
Otra o la misma secuencia de programación
mostrada en la Figura 4 puede implicar determinar información de la
voladura basada en el movimiento de la unidad de programación 12.
Tal característica puede permitir a un técnico 31 crear un mapa u
otra información sobre la voladura en el banco y sobre la marcha.
Además, el técnico 31 puede generar tal información de voladura de
una forma libre de planificación y de procesos matemáticos y
organizativos complejos. Por ejemplo, el técnico 31 puede fijar
parámetros de programación configurados para traducir el movimiento
de la unidad de programación 12 en información sobre la voladura,
como muestra el bloque 120. En una aplicación, por ejemplo, un
técnico 31 puede establecer que se añadan tres milisegundos de
tiempo a un respectivo tiempo de retardo de un detonador 13 por cada
pie que el detonador 13 esté situado fuera de un punto de
referencia. De esta forma, el establecimiento de los parámetros
puede incluir la designación de uno o más puntos de referencia.
Mientras que un punto de referencia incluye normalmente una
ubicación de un detonador, un punto de referencia apropiado puede
comprender cualquier objeto físico o de programación asociado con un
conjunto de coordenadas.
Los parámetros pueden además incluir un
componente direccional. Por ejemplo, los detonadores situados en una
dirección opuesta con relación a una primera dirección recorrida en
el anterior ejemplo pueden tener un tiempo de retardo asociado que
aumenta cinco milisegundos por cada pie que la unidad de
programación 12 recorre en una dirección dada alejándose del punto
de referencia.
Una vez que se han establecido estos parámetros,
la unidad de programación 12 puede monitorizar el movimiento, como
se muestra en el bloque 121. En respuesta a un movimiento detectado,
una realización de la unidad de programación 12 puede determinar la
nueva posición, como se muestra en el bloque 122. Esto es, la unidad
de programación puede utilizar un GPS, un acelerómetro u otras
tecnologías de indicación de la posición para determinar la
ubicación de la unidad de programación 12. Usando esta información
en conexión con la situación conocida del punto de referencia, el
programa codificado puede determinar la distancia y dirección
recorridas por los bloques 126 y 128, respectivamente.
El programa codificado puede procesar
información de distancia y dirección como función de los parámetros
fijados durante el paso 120 para determinar información sobre la
voladura, como se muestra en el bloque 130. A título de ejemplo, tal
información de voladura puede incluir los tiempos de retardo. Cuando
proceda, la información de voladura puede incluir las coordenadas
reales de los detonadores 13. Toda esta información se guarda
después de ser descargada al detonador 13 para uso en la elaboración
de un plan de voladura completo y definitivo, que puede ser cargado
en la máquina de voladura 11.
El técnico 31 puede aumentar o por el contrario
modificar la información de voladura, si se desea, como muestra el
bloque 132. Tal modificación puede incluir la alteración de un
tiempo de retardo. Cuando esté así configurado, la alteración de un
tiempo de retardo puede afectar a los subsiguientes tiempos de
retardo. Por ejemplo, el cambio del tiempo de retardo de un primer
detonador puede provocar que los tiempos de retardo de otros
detonadores lógicamente enlazados con ese primer detonador resulten
alterados al mismo tiempo. Por ejemplo, el aumento del tiempo de
retardo de un primer detonador en una fila de detonadores dada en
100 milisegundos puede hacer que los respectivos tiempos de retardo
de cada detonador de tal fila se aumenten automáticamente en 100
milisegundos, o alguna otra cantidad determinada en función del
cambio del técnico.
De esta manera, el técnico 31 puede avanzar de
taladro en taladro sin estar sobrecargado por estar obligado a tener
un plan de voladura ya en el sitio. Tal característica es
particularmente ventajosa cuando los datos necesarios para recopilar
un archivo según diseñado son difíciles o tediosos de obtener. De
esta manera, un técnico 31 puede aproximarse a un taladro siguiente
14 y el programa codificado de la unidad de programación 12
determinará automáticamente y producirá un tiempo de retardo y/o
identificador basado en la nueva posición del detonador con respecto
al punto de referencia. Por ejemplo, la unidad de programación 12
puede aumentar una cuenta numérica que comprende un identificador
antes de que el nuevo identificador sea descargado a un siguiente
detonador 13 en el bloque 136, junto con un tiempo de retardo
determinado.
Una vez que la secuencia de programación está
completa el plan total de voladura generado por las unidades de
programación 12 puede ser cargada en la máquina, como muestra el
bloque 142. El plan de voladura cargado normalmente incluye
coordenadas, identificadores y tiempos de retardo determinados
además de otra información deseada sobre la voladura. Según el
protocolo de la máquina de voladura se pueden realizar
autoverificaciones, como muestra el bloque 144. Por ejemplo, la
máquina de voladura 11 puede comprobar los enlaces de comunicación
que no están de acuerdo. Debido a que a las unidades de programación
12 les han sido asignados identificadores no incompatibles durante
el paso 104, se tiene la seguridad de que el detonador 13 no será
programado dos veces. Pueden generarse informes en papel impreso
para su evaluación por personal especializado y con fines de
documentación, como muestra el bloque 146.
El diagrama de flujos 200 de la Figura 5 muestra
una secuencia de pasos del método a modo de ejemplo útiles para
establecer los parámetros discutidos en conexión con el bloque 120
de la Figura 4. Tales procesos de configuración incluyen la
asignación de identificadores a una unidad de programación 212, como
muestra el bloque 202 de la Figura 5. Se puede asignar un
identificador específico a cada detonador 13 para facilitar la
organización y agilidad de una secuencia de detonaciones. Cuando los
parámetros tienen que ser fijados con relación a un punto de
referencia, las coordenadas reales o imaginarias de ese punto de
referencia pueden ser definidas por el técnico 31, como muestra el
bloque 204 de la Figura 5. Como se ha discutido aquí, el punto de
referencia puede comprender un conjunto o conjuntos de coordenadas.
Cuando esté así configurado, el técnico 31 puede entonces designar
un primer tiempo de retardo en el bloque 206. Por ejemplo, se puede
establecer un tiempo de retardo de 150 milisegundos para un primer
detonador 13, que puede adicionalmente comprender el punto de
referencia. Ese primer tiempo de retardo puede entonces estar
asociado con una sección, como muestra el bloque 208. Una sección
puede comprender uno o más detonadores. Por ejemplo, una sección
para los fines de esta especificación puede incluir un detonador o
una fila de detonadores.
En conexión con la sección definida durante el
paso 208 el técnico 31 puede establecer aumentos en el tiempo de
retardo, como muestran los bloques 210-218. Tales
incrementos son normalmente específicos de las direcciones y
distancias relativas al punto de referencia. Por ejemplo, el técnico
31 puede fijar los parámetros de la unidad de programación 12 para
determinar automáticamente un tiempo de retardo para un detonador 13
en función de su distancia relativa en una dirección norte desde el
punto de referencia. De esta manera, el técnico 31 puede especificar
durante el paso 210 que se tienen que añadir tres milisegundos de
retardo a los 100 milisegundos del primer tiempo de retardo fijado
durante el bloque 206 por cada pie u otra medida de distancia que el
detonador esté al norte del punto de referencia definido. De esta
forma, un detonador 13, que está situado a 200 pies al norte de un
punto de referencia, tendrá un tiempo de retardo 600 milisegundos
mayor que el primer tiempo de retardo fijado. Igualmente, el técnico
31 puede fijar el aumento automático de los tiempos de retardo para
otras direcciones, como muestran los bloques
212-216. Cuando se desee, el técnico 31 puede
establecer excepciones a estas instrucciones generales, como se
muestra en el bloque 218. Por ejemplo, tal excepción puede ser
permitida por el terreno circundante o en función del material de
cubrición. Cuando se desee, muchas de estas secciones pueden
llevarse a cabo y almacenarse, como se muestra en los bloques 220,
208 y 222.
La Figura 6 muestra un dispositivo de
visualización a modo de ejemplo 48 configurada para aceptar, avisar
y en caso contrario facilitar los establecimientos de parámetros
discutidos en conexión con la Figura 5. La visualización 48 incluye
un dispositivo de visualización interno 300 que muestra la posición
304 de la unidad de programación 12 relativa a los detonadores 14B y
a una pared de voladura 33B. En el campo 326 se muestran las
coordenadas reales de un taladro 14B coincidentes con la unidad de
programación 12. Como se ha discutido aquí, las coordenadas reales
pueden ser recogidas de un transpondedor GPS, de un acelerómetro o
de cualquier otro dispositivo de determinación de la posición. El
campo 328 de la Figura 6 visualiza un número de orden u otro
identificador apropiado. Cuando está configurado de este modo, el
identificador puede ser automáticamente generado y registrado cuando
un técnico 31 se aproxima o está sobre un taladro 14. Se debería
entender que cuando la especificación se refiere a un técnico 31 que
se desplaza hacia un taladro 14, se podría entender alternativamente
que el técnico 31 está desplazándose hacia uno o más detonadores 13.
Además, cada detonador 13 puede programarse independientemente de
una forma consecuente con los principios del presente invento.
La visualización posicional 300 puede permitir a
un técnico 31 designar un agujero, fila, bloque, u otra sección
utilizando teclas de flechas, órdenes verbales, programación
mediante pantalla táctil, u otras formas de introducción de datos
conocidas. Por ejemplo, la visualización a modo de ejemplo de la
Figura 6 ha permitido a un técnico 31 designar la fila B como se
muestra en el campo 306. Esta característica de visualización
interactiva de la visualización interna 300 puede ser habilitada por
la selección de enlace 308 por parte del técnico. El técnico 31
puede alternativamente designar una sección en el campo 306 usando
una ventana de avance o campo de introducción de texto.
El temporizador de la sección designada puede
ser fijado en los campos 310-318. Por ejemplo, el
tiempo de retardo de referencia puede ser fijado en el campo 310. Se
puede seleccionar y designar un punto de referencia a través del
enlace/botón 324. El retardo entre los taladros 14 puede fijarse en
los campos a modo de ejemplo 312 y 313. Por ejemplo, la distancia
entre los taladros 14 puede fijarse para aumentar y acumular
automáticamente 23 milisegundos por cada pie en una dirección
lateral (este u oeste) desde el punto de referencia. El recorrido
hacia el norte o el sur con respecto al punto cero/de referencia
puede aumentar 47 milisegundos por cada pie recorrido en la
dirección longitudinal y con respecto al punto de referencia.
La distancia real entre los agujeros puede ser
visualizada y registrada en los campos 316 y 318. En ciertas
realizaciones consecuentes con el presente invento el programa
codificado de la unidad de programación 12 puede automáticamente
ajustar los tiempos de retardo cuando la distancia real entre los
agujeros difiera de los agujeros designados. Por ejemplo, cuando un
tiempo de retardo haya sido predeterminado para un detonador dado 13
basado en un archivo según diseño, ese tiempo de retardo puede ser
modificado mediante el programa como una función de su distancia
real desde el punto de referencia que difiere de su distancia
diseñada. Los tiempos de retardo tales como entre secciones
diferentes, en el presente ejemplo entre filas, pueden realizarse
usando el enlace 320.
El enlace a modo de ejemplo proporciona además
un enlace 326 para editar la cubrición. La cubrición corresponde al
posicionamiento a niveles diferentes de los detonadores 13 y al
mantenimiento del material explosivo dentro del taladro 14. La
activación del enlace 326 puede crear un dispositivo de
visualización de la sección recta del taladro, que puede ser editada
y registrada de acuerdo con las condiciones reales de la cubierta.
Cuando el técnico 31 no desee el aumento automático de los tiempos
de retardo puede activar el modo manual de funcionamiento del
enlace 322 de la unidad de programación. Un experto en la técnica
apreciará que otra visualización a modo de ejemplo puede contener y
aceptar datos adicionales según las especificaciones y exigencias
del sistema del técnico 31.
El diagrama de flujos 400 de la Figura 7 muestra
los pasos de un proceso a modo de ejemplo para determinar
información de voladura basada en la posición real de un detonador.
En el bloque 401 el técnico 31 pone a cero la unidad de programación
12. Tales procesos de puesta a cero pueden incluir la verificación
de los códigos de autorización apropiados y la funcionalidad de las
unidades 12, como se ha discutido más detalladamente en el texto que
describe la Figura 4. El mapa y/o otros datos de parámetros pueden
ser recuperados en el bloque 402. Esta información puede haber sido
ya descargada en la unidad de programación 12 en forma de un archivo
según diseño, por ejemplo.
El técnico 31 sitúa primero un detonador 13,
como se muestra en el bloque 404. Después, el receptor GPS, que está
preferiblemente incluido dentro de la unidad de programación 12, es
posicionado en el lugar real del detonador, como muestra el bloque
406. En una aplicación típica, el GPS la unidad
receptora/programadora del GPS 12 se acopla operativamente con el
detonador 13, como muestra el bloque 406. Como consecuencia, la
ubicación del GPS recibida en ese momento refleja la posición real
del detonador 13. El bloque 410 muestra la recepción de los datos
de la localización real GPS en este punto. Después, el programa
codificado almacenado en la unidad de programación 12 puede
determinar un tiempo de retraso, un número de orden y cualquier otra
información de voladura correspondiente al detonador 13, como
muestra el bloque 412. Por ejemplo, el programa codificado puede
determinar el tiempo de retraso como función de la distancia al
detonador desde un determinado punto de referencia.
Esta información de voladura puede
automáticamente ser visualizada por el técnico 31. Cuando esté
permitido, el técnico 31 puede anular la información de voladura
determinada, como se muestra en el bloque 414. Cualesquiera cambios
en la información de voladura descargada al detonador en 418 será
registrada en la unidad de programación 12. Por último, la
información de voladura descargada y registrada por la unidad de
programación 12 se carga en la máquina de voladura 11, como muestra
el bloque 420.
En funcionamiento, un técnico 31 desplaza una
unidad de programación 12 al lugar de un detonador 13. La unidad de
programación 12 determina automáticamente la información de voladura
para el detonador, mientras está en el lugar del detonador. Por
ejemplo, la unidad de programación 12 puede determinar la
información de voladura a partir del recorrido de la unidad 12 por
medio de la situación real del detonador 13. Alternativamente, la
unidad de programación 12 puede determinar la información de
voladura a partir de la situación real del detonador 13 determinada
por el programa codificado de la unidad 12. El técnico 31 utiliza
entonces la unidad de programación 12 para descargar la información
de voladura en el detonador 13. La unidad de programación 12
registra automáticamente dentro de su memoria la información y los
detalles que rodean la descarga de la información de voladura. Una
máquina de voladura 11 comunica más tarde con la unidad de
programación 12 para recibir los contenidos de la memoria de la
unidad. Una señal de ignición procedente de la máquina de voladura
11 detona a continuación el detonador 13 de acuerdo con un patrón de
voladura deseado.
Mientras que esta aplicación describe una
realización actualmente preferida de este invento y varias
variaciones de esa realización preferida, los expertos en la técnica
apreciarán rápidamente que el invento es susceptible de diversas
variaciones estructurales y de programa a partir de los detalles
particulares mostrados y descritos aquí. Por ejemplo, cualquiera de
los pasos a modo de ejemplo de los anteriores diagramas de flujo
puede ser aumentado, sustituido, omitido y/o reordenado mientras
sigue estando de acuerdo con los principios subyacentes del
presente invento. Además, en tanto que las realizaciones del
presente invento tienen una aplicación particular en el contexto de
operaciones de minería, otras realizaciones preferidas pueden
también tener aplicación dentro de los campos de la
pirotecnia/fuegos artificiales, efectos especiales, ingeniería
civil, investigación sísmica, usos militares, demoliciones,
aplicación de la ley e industrias de seguridad privadas, entre
otros. Por lo tanto, debe entenderse que el invento en sus aspectos
más amplios no está limitado a los detalles específicos de las
realizaciones mostradas o descritas. Dicho de otra forma, las
realizaciones mostradas y descritas específicamente no se suponen
limitadas o restringidas al campo de las reivindicaciones
anejas.
Claims (9)
1. Un sistema de voladura (10) para detonar de
forma selectiva una pluralidad de cargas (16) situadas en una
pluralidad de agujeros (14) en un lugar de voladura (15), que
comprende:
un controlador de voladura (11),
una pluralidad de detonadores (13) conectados
operativamente con el controlador de voladura (11), estando cada uno
de los detonadores (13) asociado con, y adaptado para, descargar un
número seleccionado de cargas (16), estando los detonadores (13)
situados en los taladros (14),
una unidad de programación portátil (12)
adaptada para comunicar la información de voladura a los detonadores
(13), y para almacenar la información de voladura comunicada, y para
después transferir la información de voladura almacenada al
controlador de voladura (11), y
un dispositivo posicional incorporado con la
unidad portátil (12) y adaptado para cooperar con la unidad portátil
(12) para determinar automáticamente la información de voladura para
comunicación a al menos un detonador (13) basada en al menos uno de
lo que sigue:
- a)
- el movimiento del dispositivo hacia al menos un detonador (13), y
- b)
- los datos posicionales asociados con la situación de al menos un detonador (13),
por medio de lo cual la unidad de
programación portátil (12) determina la información de voladura que
tiene que ser comunicada a al menos un detonador (13) y después al
controlador de voladura (11) utilizando la información de voladura
determinada automáticamente a partir del dispositivo
posicional.
2. El sistema de voladura (10) de la
reivindicación 1 en el que el dispositivo posicional comprende
además al menos un receptor GPS (46) o un acelerómetro.
3. El sistema de voladura (10) de cualquiera de
las reivindicaciones precedentes en el que, para al menos un
detonador (13), la unidad de programación portátil (12) y el
dispositivo posicional determinan automáticamente un tiempo de
retardo para descarga al detonador (13).
4. El sistema de voladura (10) de cualquiera de
las reivindicaciones anteriores en el que el dispositivo posicional
está incorporado como parte integrante en la unidad de programación
portátil (12).
5. El sistema de voladura (10) de cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de programación
portátil (12) comprende además un dispositivo de visualización (48)
para mostrar al menos uno de lo que sigue: una representación de los
lugares (14a) de los detonadores (13), un tiempo de retardo (56), un
identificador (58) y coordenadas (60) relacionadas con la posición
real de la unidad (12).
6. El sistema de voladura (10) de cualquiera de
las anteriores reivindicaciones, en el que la unidad de programación
portátil (12) comprende además medios para introducir en la unidad
(12) los datos seleccionados para ayudar en la correlación de un
identificador y de un tiempo de retardo para cada detonador.
7. El sistema de voladura (10) de cualquiera de
las anteriores reivindicaciones, que además comprende medios para
comunicación de señales entre la unidad de programación portátil
(12) y cada uno de los detonadores (13), por lo que la información
de voladura puede ser descargada desde la unidad (12) a los
detonadores (13).
8. El sistema de voladura (10) de cualquiera de
las anteriores reivindicaciones, que además comprende una caja (22)
para alojar el controlador de voladura (11), incluyendo la caja (22)
un hueco de alojamiento adaptado para recibir la unidad de
programación portátil (12) a fin de colocar la unidad (12) y el
controlador (11) en comunicación operativa, por lo que la
información de voladura para los detonadores (13) puede ser cargada
en el controlador de voladura (11).
9. El sistema de voladura (10) de cualquiera de
las anteriores reivindicaciones, en el que el controlador de
voladura (11) comprende además un dispositivo de visualización (48)
para mostrar los lugares de los detonadores (13), y al menos un
dispositivo de introducción de datos para que salga en el
dispositivo de visualización (48) información sobre la voladura
asociada con un detonador seleccionado (13).
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