FR3053457A1 - Unite de commande de tir d'un ensemble de detonateurs et systeme de mise a feu - Google Patents
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Abstract
Une unité de commande de tir comportant un module de contrôle (13) et des premières bornes (11) conçues pour recevoir une ligne de tir (21) à laquelle est relié un ensemble de détonateurs électroniques (20) comporte en outre des secondes bornes (12) conçues pour recevoir une ligne de synchronisation (22) à laquelle est reliée une seconde unité de commande de tir (10), et des moyens de commutation (14) pouvant être configurés selon plusieurs configurations de sorte que les moyens de contrôle (13) peuvent être connectés ou déconnectés des premières bornes (11) ou des secondes bornes (12) respectivement, et que les premières bornes (11) et les secondes bornes (12) peuvent être connectées ou déconnectées entre elles.
Description
® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE
COURBEVOIE © N° de publication :
(à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national
053 457
56373 © Int Cl8 : F42 D 1/05 (2017.01)
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION
A1
| (§) Date de dépôt : 04.07.16. (30) Priorité : | (© Demandeur(s) : DAVEYBICKFORD Société en nom collectif— FR. |
| (© Date de mise à la disposition du public de la demande : 05.01.18 Bulletin 18/01. | @ Inventeur(s) : GUYON FRANCK et BOUAMAR SAM IR. |
| (© Liste des documents cités dans le rapport de recherche préliminaire : Se reporter à la fin du présent fascicule | |
| (© Références à d’autres documents nationaux apparentés : | (© Titulaire(s) : DAVEY BICKFORD Société en nom collectif. |
| ©) Demande(s) d’extension : | (© Mandataire(s) : SANTARELLI. |
UNITE DE COMMANDE DE TIR D'UN ENSEMBLE DE DETONATEURS ET SYSTEME DE MISE A FEU.
FR 3 053 457 - A1
Une unité de commande de tir comportant un module de contrôle (13) et des premières bornes (11) conçues pour recevoir une ligne de tir (21 ) à laquelle est relié un ensemble de détonateurs électroniques (20) comporte en outre des secondes bornes (12) conçues pour recevoir une ligne de synchronisation (22) à laquelle est reliée une seconde unité de commande de tir (10), et des moyens de commutation (14) pouvant être configurés selon plusieurs configurations de sorte que les moyens de contrôle (13) peuvent être connectés ou déconnectés des premières bornes (11) ou des secondes bornes (12) respectivement, et que les premières bornes (11) et les secondes bornes (12) peuvent être connectées ou déconnectées entre elles.
La présente invention concerne une unité de commande de tir d’un ensemble de détonateurs, ainsi qu’un système et un procédé de mise à feu d’au moins deux ensembles de détonateurs.
De manière générale, la présente invention concerne le domaine des travaux à explosifs mettant en oeuvre un très grand nombre de détonateurs électroniques déclenchés selon une séquence temporelle précise.
Dans un système de mise à feu, un ensemble de détonateurs électroniques est associé à une unité de commande de tir. En particulier, un ensemble de détonateurs électroniques est connecté à une ligne de tir qui est relié à une unité de commande de tir. L’unité de commande de tir est conçue pour mettre en oeuvre des phases de tests pour vérifier le bon fonctionnement de chaque détonateur électronique qui lui est associé, ainsi qu’une phase de mise à feu proprement dite de l’ensemble de détonateurs électroniques.
Le nombre de détonateurs électroniques pouvant être reliés à une même ligne de tir est limité, ce nombre étant par exemple de l’ordre de 1500 détonateurs électroniques.
Ainsi, lorsqu’un nombre supérieur de détonateurs électroniques est nécessaire, le système de mise à feu comporte plusieurs unités de commande de tir auxquelles sont associés respectivement plusieurs ensembles de détonateurs électroniques. Le fonctionnement des unités de commande de tir est contrôlé par une unité de commande de tir distante, les unités de commande de tir étant autrement dites unités de commande de tir locales.
Pour la mise à feu des ensembles de détonateurs électroniques, l’unité de commande de tir distante envoie de manière synchronisée un ordre de mise à feu aux unités de commande de tir locales, chaque unité de commande de tir locale renvoyant ensuite l’ordre de mise à feu à l’ensemble des détonateurs électroniques qui lui est associé.
Toutefois, bien que l’unité de commande de tir distante envoie les ordres de mise à feu de manière synchronisée, les ordres de mise à feu peuvent arriver aux unités de commande de tir locales à des instants différents du fait des délais différents de propagation entre l’unité de commande de tir distante et chaque unité de commande de tir locale. Ainsi, la mise à feu de chaque ensemble de détonateurs peut être mise en oeuvre de manière désynchronisée.
Le document FR 2 984 484 décrit une solution pour mettre à feu de manière synchronisée, des ensembles de détonateurs électroniques reliés respectivement à des unités de commande de tir locales. Une unité parmi les unités de commande de tir locales est choisie comme unité de commande de tir maître, les autres unités de commande de tir locales étant des unités de commande de tir locales esclaves. Dans ce document, chaque unité de commande de tir locale comporte un module électronique de synchronisation connecté à une ligne de tir reliant un ensemble de détonateurs électroniques à l’unité de commande de tir locale maître. Ainsi, dans un tel montage, lorsque l’unité de commande de tir locale maître envoie un ordre de mise à feu à l’ensemble des détonateurs électroniques qui lui est associé, le module électronique de synchronisation dans chaque unité de commande de tir locale esclave reçoit aussi l’ordre de mise à feu. A réception de l’ordre de mise à feu, les unités de commande de tir locale esclaves mettent en oeuvre la mise à feu des détonateurs qui lui sont respectivement associées.
Le choix de l’unité de commande de tir maître est réalisé par un opérateur lors du câblage des différents éléments formant le système de mise à feu. Ainsi, le câblage doit être réalisé en prenant en compte le rôle de maître ou d’esclave de chaque unité de commande de tir. Une fois les éléments du système reliés entre eux, le rôle de maître ou d’esclave des unités de commande de tir ne peut pas être modifié, sauf en réalisant de nouveau le câblage.
La présente invention a pour but de proposer une unité de commande de tir d’un ensemble de détonateurs permettant de rendre plus flexible la configuration d’un système de mise à feu.
A cet effet, la présente invention vise selon un premier aspect, une unité de commande de tir comportant un module de contrôle et des premières bornes conçues pour recevoir une ligne de tir à laquelle est relié un ensemble de détonateurs électroniques.
Selon l’invention, l’unité de commande de tir comporte en outre des secondes bornes conçues pour recevoir une ligne de synchronisation à laquelle est reliée une seconde unité de commande de tir, et des moyens de commutation pouvant être configurés selon plusieurs configurations de sorte que les moyens de contrôle peuvent être connectés ou déconnectés des premières bornes ou des secondes bornes respectivement, et les premières bornes et les secondes bornes peuvent être connectées ou déconnectées entre elles.
Ainsi, l’unité de commande de tir peut présenter des configurations différentes en fonction de la configuration des moyens de commutation.
Par conséquent, en configurant les moyens de commutation, l’unité de commande de tir peut être configurée une fois installée dans un système de mise à feu, c’est-à-dire une fois reliée aux autres éléments formant un système de mise à feu. En outre, la configuration de l’unité de commande de tir peut être modifiée, par exemple en fonction de l’opération devant être mise en œuvre dans un système de mise à feu, sans nécessiter la modification du câblage par un opérateur.
Elle peut être par exemple configurée comme unité de commande de tir maître ou esclave grâce aux moyens de commutation, ou présenter une configuration adéquate pour la réalisation des phases de tests.
Selon une caractéristique, les moyens de commutation peuvent être configurés de sorte que le module de contrôle est connecté aux premières bornes, les premières et secondes bornes étant connectées entre elles, ou que le module de contrôle est déconnecté des premières bornes et des secondes bornes, les premières et les secondes bornes étant connectées entre elles.
Ainsi, selon une première configuration des moyens de commutation, le module de contrôle est relié aux premières bornes, ces premières bornes permettant la connexion d’une ligne de tir à laquelle est relié un ensemble de détonateurs électroniques. En outre, selon cette première configuration des moyens de commutation, les premières bornes et les secondes bornes sont connectées entre elles, les secondes bornes permettant la connexion d’une ligne de synchronisation à laquelle est reliée une seconde unité de commande de tir.
Dans cette première configuration, le module de contrôle de l’unité de commande de tir contrôle le fonctionnement de l’ensemble des détonateurs relié à l’unité de commande de tir et de l’ensemble de détonateurs relié à la seconde unité de commande de tir.
Selon une deuxième configuration des moyens de commutation, le module de contrôle est déconnecté des premières bornes et les premières bornes sont reliées aux secondes bornes.
Selon une autre caractéristique, les moyens de commutation peuvent être configurés de sorte que le module de contrôle est relié aux secondes bornes, les premières bornes et les secondes bornes étant déconnectées entre elles.
Dans cette configuration, aucune tension aux secondes bornes n’est transférée aux premières bornes.
Selon encore une autre caractéristique, les moyens de commutation peuvent être configurés de sorte que le module de contrôle est relié aux premières bornes, les premières bornes et les secondes bornes étant déconnectées entre elles.
Cette configuration peut être utilisée pour mettre en oeuvre des tests sur un ensemble de détonateurs qui viendrait se connecter aux premières bornes.
Selon une caractéristique, les moyens de commutation comportent un premier module de commutation et un second module de commutation, le premier module de commutation permettant la connexion du module de contrôle aux premières bornes ou au second module de commutation, et le second module de commutation permettant la connexion ou la déconnexion du premier module de commutation aux secondes bornes.
Ainsi, selon les configurations des moyens de commutation, le module de contrôle peut être connecté aux premières bornes et/ou aux secondes bornes, et les premières bornes et les secondes bornes peuvent être connectées entre elles ou déconnectées.
Selon une caractéristique, dans une configuration des moyens de commutation, le premier module de commutation est configuré pour que le module de contrôle soit connecté aux premières bornes et le second module de commutation est configuré pour que les premières bornes et les secondes bornes soient connectées entre elles.
Dans cette configuration, le module de contrôle, les premières bornes et les secondes bornes sont reliés entre elles.
Selon une autre caractéristique, dans une deuxième configuration des moyens de commutation, le premier module de commutation est configuré pour que le module de contrôle soit déconnecté des premières bornes et le second module de commutation est configuré pour que les premières bornes et les secondes bornes soient connectées entre elles.
Par exemple, les moyens de commutation comportent des relais électromécaniques.
La présente invention vise selon un deuxième aspect, un système de mise à feu d’au moins deux ensembles de détonateurs comportant au moins deux unités de commande de tir, chaque unité de commande de tir comportant des premières bornes recevant une ligne de tir à laquelle est relié un ensemble de détonateurs.
Selon l’invention, lesdites aux moins deux unités de commande de tir sont connectées entre elles à travers une ligne de synchronisation, chaque unité de commande de tir comportant des secondes bornes recevant la ligne de synchronisation, un module de contrôle, et des moyens de commutation pouvant être configurés selon plusieurs configurations de sorte que les moyens de contrôle peuvent être connectés ou déconnectés des premières bornes ou des secondes bornes respectivement, et les premières bornes et les secondes bornes peuvent être connectées ou déconnectées entre elles.
Ainsi, grâce aux moyens de commutation dans chaque unité de commande de tir, le système de mise à feu peut être configuré une fois que les différents éléments constitutifs sont reliés entre eux. En particulier, la configuration (ou mode de fonctionnement) de chaque unité de commande de tir peut être établie une fois que les éléments formant le système de mise à feu sont reliés entre eux et même la modifier sans nécessiter de déconnecter et reconnecter les éléments.
Selon une caractéristique, les moyens de commutation d’une unité de commande de tir maître peuvent être configurés de sorte que le module de contrôle est connecté aux premières bornes, et que les premières bornes et les secondes bornes sont connectées entre elles, et les moyens de commutation d’une unité de commande de tir esclave peuvent être configurés de sorte que le module de contrôle est déconnecté des premières bornes et des secondes bornes, et que les premières bornes et les secondes bornes sont connectées entre elles.
Ainsi, dans la première unité de commande de tir, du fait de la configuration des moyens de commutation, l’ensemble de détonateurs relié aux premières bornes est connecté au module de contrôle, cette première unité de commande de tir gérant ainsi le fonctionnement de l’ensemble de détonateurs électroniques qui lui est associé. Cet ensemble de détonateurs électroniques est en outre relié à travers les secondes bornes et la ligne de synchronisation à la deuxième unité de commande de tir, en particulier aux secondes bornes de cette deuxième unité de commande de tir.
Dans la seconde unité de commande de tir, du fait de la configuration des moyens de commutation, l’ensemble de détonateurs relié aux premières bornes est connecté aux secondes bornes, et le module de contrôle est déconnecté des premières bornes.
Ainsi, l’ensemble de détonateurs connecté à la première unité de commande de tir est relié à l’ensemble de détonateurs connecté à la deuxième unité de commande de tir et le module de contrôle de la première unité de commande de tir est relié aux ensembles de détonateurs associés respectivement à la première unité de commande de tir et à la seconde unité de commande de tir, la mise à feu des ensembles de détonateurs étant mise en oeuvre avec un unique ordre de tir émis par la première unité de commande de tir.
Ainsi, la première unité de commande de tir a un rôle d’unité de commande de tir maître et la deuxième unité de commande de tir a un rôle d’unité de commande de tir esclave.
Selon une caractéristique, les moyens de commutation desdites au moins deux unités de commande de tir peuvent être configurés de sorte que le module de contrôle est relié aux premières bornes, les premières bornes et les secondes bornes étant déconnectées entre elles.
Dans une telle configuration, le module de commande de chaque unité de commande de tir est connecté à l’ensemble de détonateurs relié aux premières bornes, le module de contrôle de chaque unité de contrôle gérant le fonctionnement de l’ensemble de détonateurs relié aux premières bornes. Cette configuration peut être par exemple utilisée lors de la phase de tests des détonateurs.
Selon une caractéristique, les moyens de commutation desdites au moins deux unités de commande de tir peuvent être configurés de sorte que le module de contrôle est relié aux secondes bornes, les premières bornes et les secondes bornes étant déconnectées entre elles.
Dans une telle configuration, le module de contrôle des unités de commande de tir est relié aux secondes bornes, les secondes bornes des unités de commande de tir étant reliées entre elles. Les secondes bornes et les premières bornes étant déconnectées entre elles, des tensions présentes sur la ligne de synchronisation reliant les unités de contrôle par les secondes bornes n’étant pas transmises aux lignes de tir auxquelles sont reliés respectivement les ensembles de détonateurs.
Ainsi, la propagation sur la ligne de tir d’une tension présente aux secondes bornes serait évitée.
Selon une caractéristique, les unités de commande de tir sont reliées par voie radio à une unité de commande de tir distante.
La présente invention vise selon un troisième aspect, un procédé de mise à feu d’au moins deux ensembles de détonateurs dans un système de mise à feu, le système de mise à feu comportant au moins deux unités de commande de tir, chaque unité de commande de tir comportant des premières bornes recevant une ligne de tir à laquelle est relié un ensemble de détonateurs, des secondes bornes, un module de contrôle et des moyens de commutation, lesdites aux moins deux unités de commande de tir étant connectées entre elles à travers une ligne de synchronisation reliée auxdites secondes bornes, ledit procédé de configuration comportant la configuration desdites au moins deux unités de commande de tir selon une configuration, ladite configuration desdites au moins deux unités de commande de tir comportant le positionnement des moyens de commutation de sorte que les moyens de contrôle peuvent être connectés ou déconnectés des premières bornes ou des secondes bornes respectivement, et que les premières bornes et les secondes bornes peuvent être connectées ou déconnectées entre elles.
La connexion du module de contrôle, des premières bornes et des secondes bornes de chaque unité de contrôle est configurée grâce au positionnement des moyens de commutation, ce positionnement étant mis en oeuvre lorsque les deux ensembles de détonateurs sont respectivement connectés aux deux unités de commande de tir, les deux unités de commande de tir étant reliées entre elles.
Selon une caractéristique, le procédé comporte la configuration des unités de commandes de tir selon une configuration de couplage comportant :
- le positionnement des moyens de commutation d’une unité de commande de tir maître de sorte que ledit module de contrôle est connecté auxdites premières bornes, et que lesdites premières bornes et lesdites secondes bornes sont connectées entre elles ; et
- le positionnement des moyens de commutation d’une unité de commande de tir esclave de sorte que le module de contrôle est déconnecté des premières bornes et des secondes bornes, et que les premières bornes et les secondes bornes sont connectées entre elles.
Ainsi, grâce au procédé, les moyens de commutation de la première unité de commande de tir sont positionnés de sorte que l’unité de commande de tir a le rôle d’unité de commande de tir maître et les moyens de commutation de la deuxième unité de commande de tir sont positionnés de sorte qu’elle a le rôle d’unité de commande de tir esclave.
Selon une autre caractéristique, le procédé comporte la configuration des unités de commande de tir selon une configuration de test comportant le positionnement des moyens de commutation des unités de commande de tir de sorte que le module de contrôle est relié auxdites deuxièmes bornes, les premières bornes et les secondes bornes étant déconnectées entre elles.
Le système de mise à feu et le procédé de mise à feu présentent des avantages analogues à ceux décrits précédemment en référence à l’unité de commande de tir 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 est une illustration schématique d’un système de mise à feu de plusieurs ensembles de détonateurs électroniques selon un mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 2 est un schéma illustrant une unité de commande de tir selon un mode de réalisation de l’invention ;
- la figure 3 illustre un organigramme représentant le procédé de configuration d’un système de mise à feu selon un mode de réalisation de l’invention ; et
- les figures 4A et 4B représentent des configurations d’un système de mise à feu selon un mode de réalisation de l’invention ;
La figure 1 représente un système de mise à feu 1 comportant plusieurs unités de commande de tir 10 et plusieurs ensembles de détonateurs 20, chaque ensemble de détonateurs 20 étant associé à une unité de commande de tir 10.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, le système de mise à feu comporte trois unités de commande de tir ainsi que trois ensembles de détonateurs 20.
Bien entendu, le nombre d’unités de commande de tir et des ensembles de détonateurs peut être différent.
Le système de mise à feu comporte en outre une unité de commande de tir distante 30 commandant le fonctionnement des unités de commande de tir 10.
Les unités de commande de tir 10 sont ainsi des unités de commande de tir locales.
Dans le mode de réalisation représenté, les détonateurs électroniques d’un ensemble de détonateurs électroniques 20 sont reliés en parallèle sur une ligne de tir 21, la ligne de tir étant connectée à une unité de commande de tir 10.
Le nombre de détonateurs électroniques d’un ensemble de détonateur électroniques 20 reliés en parallèle sur la même ligne de tir 21 peut varier et aller par exemple jusqu’à 1500 détonateurs électroniques.
Les détonateurs électroniques 20 sont conçus pour dialoguer avec l’unité de commande de tir 10, l’unité de commande de tir 10 gérant leur fonctionnement et les alimentant.
Chaque unité de commande de tir 10 comporte des premières bornes 11 conçues pour recevoir une ligne de tir 21 à laquelle est relié un ensemble de détonateurs électroniques 20, et des secondes bornes 12 conçues pour recevoir une ligne de synchronisation 22 à laquelle est reliée une seconde unité de commande de tir 10.
Les unités de commande de tir 10 sont ainsi reliées entre elles, au moyen d’une ligne de synchronisation 22.
Ainsi, une ligne de synchronisation 22 est reliée aux secondes bornes 12 de deux unités de commande de tir 10.
Chaque unité de commande de tir 10 comporte en outre des moyens de contrôle 13 gérant son fonctionnement, ainsi que le fonctionnement des détonateurs 20 qui lui sont reliés.
Chaque unité de commande de tir 10 comporte en outre des moyens de commutation 14 qui peuvent être configurés selon plusieurs configurations.
Comme il sera décrit plus en détail en référence à la figure 2, en fonction de la configuration selon laquelle les moyens de commutation 14 sont configurés, le module de contrôle 13 peut être connecté ou déconnecté des premières bornes 11 et des deuxièmes bornes 12, et les premières bornes 11 et secondes bornes 12 peuvent être connectées ou déconnectées entre elles.
Ainsi, l’unité de commande de tir 10 peut présenter des configurations différentes en fonction de la configuration des moyens de commutation 14.
Comme il sera décrit ci-dessous, chaque unité de commande de tir 10 peut être configurée selon des configurations différentes, par exemple en fonction de la phase de fonctionnement ou l’opération devant être mise en œuvre par le système de mise à feu 1.
Des configurations des moyens de commutation et de l’unité de commande de tir seront décrites ultérieurement.
Une unité de commande de tir selon un mode de réalisation est représentée sur la figure 2.
Une unité de commande de tir 10 comporte un module de contrôle 13. Le module de contrôle 13 est configuré notamment pour communiquer avec les détonateurs électroniques 20 associés à l’unité de commande de tir 10, ainsi que pour les alimenter.
Dans un mode de réalisation, le module de contrôle 13 comporte des circuits électroniques tel qu’un microcontrôleur 130, gérant le fonctionnement de l’unité de commande de tir 10, en particulier du module de contrôle 13. Le module de contrôle 13 comporte en outre des dispositifs de contrôle 131 permettant d’alimenter ou de ne pas alimenter les détonateurs électroniques 20. Les dispositifs de contrôle 131 comportent par exemple des amplificateurs de puissance.
Ainsi, par exemple, le microcontrôleur 130 du module de contrôle 13 envoie des signaux de commande aux dispositifs de contrôle 131 afin d’activer ou pas les sorties des amplificateurs de puissance permettant d’alimenter ou de ne pas alimenter l’ensemble des détonateurs 20.
En outre, l’unité de commande de tir 10 comporte des moyens de commutation 14.
Dans un mode de réalisation, les moyens de commutation 14 comportent un premier module de commutation 140 et un second module de commutation 141.
Dans le mode de réalisation décrit, le premier module de commutation 140 est disposé entre le module de contrôle 13 et le second module de commutation 141. Ainsi, le premier module de commutation 140 relie la sortie du module de contrôle 13 aux premières bornes 11 ou à l’entrée du second module de commutation 141.
Le second module de commutation 141 est disposé entre le premier module de commutation 140, et les secondes bornes 12. Ainsi, le second module de commutation 141 peut relier la sortie 140B, 140C du premier module de commutation 140 aux secondes bornes 12.
Dans le mode de réalisation représenté, le premier module de commutation 140 comporte un premier relais électromécanique RL1 et a une entrée 140A recevant la sortie du module de contrôle 13, et des première et seconde sorties 140B, 140C.
On notera que l’entrée du premier relais électromécanique RL1 correspond à l’entrée 140A du premier module de commutation 140 et que les sorties correspondent aux sorties 140B, 140C du premier module de commutation 140.
Le second module de commutation 141 comporte dans ce mode de réalisation, des première et seconde entrées 141 A, 141B et des première et seconde sorties 141C, 141D.
La première sortie 140B et la seconde sortie 140C du premier module de commutation 140 correspondent aux entrées 141 A, 141B du second module de commutation 141.
En particulier, dans l’exemple de réalisation décrit, la première sortie 140B du premier module de commutation 140 est reliée à la première entrée 141A du second module de commutation 141.
En outre, la seconde sortie 140C du premier module de commutation 140 est reliée à la seconde entrée 141B du second module de commutation 141.
En outre, la première sortie 140B du premier module de commutation est reliée aux premières bornes 11.
Le second module de commutation 141 peut, en fonction de sa configuration, connecter ou déconnecter aux secondes bornes 12, la sortie du premier module de commutation 140 et connecter ou déconnecter les premières bornes 11 aux secondes bornes 12.
Ainsi, lorsque le premier relais électromécanique RL1 se trouve dans une première position (non représentée), le module de contrôle 13 est relié à la première entrée 141A du second module de commutation 141 et aux premières bornes 11.
Lorsque le premier relais électromécanique RL1 se trouve dans une seconde position (position représentée sur la figure 2), le module de contrôle 13 est relié à la seconde entrée 141B du second module de commutation 141 et déconnecté des premières bornes 11.
Ainsi, en fonction de la configuration du second module de commutation 141, le module de contrôle 13 peut se trouver connecté ou déconnecté des secondes bornes 12 et les premières bornes 11 peuvent se trouver connectées ou déconnectées des secondes bornes 12.
Dans le mode de réalisation représenté, le second module de commutation 141 comporte un deuxième et troisième relais électromécaniques RL2, RL3.
Le deuxième relais électromécanique RL2 relie la première entrée 141A ou la seconde entrée 141B du second module de commutation 141 à une sortie 1410.
Le troisième relais électromécanique RL3 relie son entrée 1411 à la première sortie 141C ou à la seconde sortie 141D du second module de commutation 141. L’entrée 1411 est reliée ici à la sortie 1410 du deuxième relais électromécanique RL2.
Ainsi, les entrées du second relais électromécanique RL2 correspondent aux première et seconde entrées 141 A, 141B du second module de commutation 141 et la première sortie 141C et la seconde sortie 141D du second module de commutation 141 correspondent aux sorties du troisième relais électromécanique RL3.
Dans le mode de réalisation décrit, la première sortie 141C du second module de commutation 141 est reliée aux secondes bornes 12 de l’unité de commande de tir 10.
Ainsi, le deuxième relais électromécanique RL2 connecte ou déconnecte les sorties 140B, 140C du premier module de commutation 140 au troisième relais électromécanique RL3, ce troisième relais électromécanique RL3 connectant ou déconnectant la sortie 1410 du deuxième relais électromécanique RL2 aux deuxièmes bornes 12.
En particulier, lorsque le deuxième relais électromécanique RL2 se trouve dans une première position (celle représentée sur la figure 2), la première sortie 140B du premier module de commutation 140 est reliée au troisième relais électromécanique RL3. Cette première sortie 140B étant reliée aux premières bornes 11, les premières bornes 11 se trouvent ainsi reliées au troisième relais électromécanique RL3.
Lorsque le deuxième relais électromécanique RL2 se trouve dans une seconde position (non représenté), la seconde sortie 140C du premier module de commutation 140 est reliée au troisième relais électromécanique RL3.
Lorsque le troisième relais électromécanique RL3 se trouve dans une première position (représenté sur la figure 2), la sortie du deuxième relais électromécanique RL2 est reliée aux secondes bornes 12. C’est-à-dire que soit la première sortie 140B, soit la seconde sortie 140C du premier module de commutation 140 est relié aux secondes bornes 12.
Lorsque le troisième relais électromécanique RL3 se trouve dans une seconde position (non représenté) les secondes bornes 12 se trouvent déconnectées, c’est-à-dire qu’aucune des sorties 140B, 140C du première module de commutation 140 est reliée aux secondes bornes 12.
Par conséquent, grâce aux différentes configurations possibles des relais électromécaniques RL1, RL2, RL3 dans les modules de commutation 140, 141, l’unité de commande de tir 10 peut présenter plusieurs configurations.
Ainsi, par exemple, les unités de commande de tir dans un système de mise à feu peuvent être configurées en fonction de l’opération qui doit être mise en œuvre par le système de mise à feu sans pour autant devoir déconnecter les unités de commande de tir 10 entre elles.
Par exemple, comme il sera décrit ci-dessous, lorsque le système de mise à feu va mettre en œuvre une phase de test des détonateurs, les unités de commande de tir 10 sont configurées comme représenté sur la figure 4A, et lorsque la mise à feu des ensembles de détonateurs 20 va être mise en œuvre, les unités de commande de tir 10 sont configurées comme il est représenté sur la figure 4B. Les figures 4A et 4B seront décrites ultérieurement.
Une fois que les ensembles de détonateurs 20 sont reliés aux unités de commande de tir 10 respectivement et que les unités de commande de tir 10 sont reliées entre elles deux par deux au moyen de lignes de synchronisation 22, un procédé de mise à feu des détonateurs 20 tel que celui représenté sur la figure 3 peut être mis en œuvre.
Ainsi, en fonction de l’opération réalisée dans le procédé de mise à feu, les unités de commande de tir présentent des configurations différentes (telles que représentées par exemple sur les figures 4A et 4B).
La figure 3 illustre un procédé de mise à feu conforme à un mode de réalisation. Le procédé est mis en œuvre une fois que des tests (par exemple des auto-tests) de l’intégrité des éléments composants chaque unité de commande de tir 10 ont été mis en œuvre.
Le procédé comporte une étape de sélection E1 de l’unité de commande de tir 10 ayant un rôle de maître parmi l’ensemble des unités de commande de tir 10.
Dans un mode de réalisation, l’unité de commande de tir maître sélectionnée est celle occupant la position du milieu parmi les unités de commande de tir.
Dans un mode de réalisation tel que celui représenté par la figure 1, l’unité de commande de tir maître correspond à celle positionnée entre deux unités de commande de tir.
On notera qu’une unité de commande de tir est définie comme étant positionnée au milieu lorsque les lignes de synchronisation 22 qui la relient aux autres unités de commande de tir ont les plus petites résistances.
Lorsque les résistances sont égales, pour plusieurs unités de commande de tir, l'unité de commande de tir maître sélectionnée correspond à celle ayant le plus grand nombre de détonateurs connectés aux premières bornes.
Lorsque le nombre d’unités de commande de tir dans le système de détonation est pair, il n’existe pas une unique unité de commande de tir positionnée au milieu, mais deux unités de commande de tir.
Dans ce cas, l’unité de commande de tir maître sélectionnée correspond à celle ayant le plus grand nombre de détonateurs connectés aux premières bornes, parmi les deux unités de commande de tir positionnées au milieu des unités de commande de tir.
On notera que lorsque le système de détonation ne comporte que deux unités de commande de tir, l’unité de commande de tir maître sélectionnée correspond à l’unité de commande de tir ayant le plus grand nombre de détonateurs électroniques reliés aux premières bornes.
Si le nombre de détonateurs électroniques est identique, l’unité de commande de tir maître sélectionnée est celle qui a été enregistrée la première dans l’unité de commande de tir distante 30.
Dans un mode de réalisation, le procédé comporte une phase de test E2 des détonateurs.
Pendant la phase de test 2 des détonateurs, chacune des unités de commande de tir 10 met en oeuvre le test de l’ensemble de détonateurs 20 qui lui est associé.
Ainsi, pendant la phase de test E2, le procédé comporte une étape de positionnement en configuration de test E20 des moyens de commutation 14 de sorte que les unités de commande de tir 10 sont configurées selon une configuration de test. Cette configuration de test est représentée sur la figure 4A. Dans l’étape de positionnement en configuration de test E20, les moyens de commutation 14 sont positionnés de sorte que le module de contrôle 13 est relié aux premières bornes 11, les premières bornes 11 et les secondes bornes 12 étant déconnectées entre elles.
Ainsi, chaque unité de commande de tir 10 peut gérer le fonctionnement de l’ensemble de détonateurs 20 relié aux premières bornes 11, chaque unité de commande de tir 10 réalisant la phase de test de l’ensemble de détonateurs 20 qui lui est associé lors d’une étape de test E21 proprement dite.
Le test des ensembles de détonateurs 20 associés respectivement à des unités de commande de tir 10 est mis en oeuvre en parallèle, l’étape de test E21 étant ainsi mise en oeuvre rapidement.
L’étape de sélection de l’unité de commande de tir maître E1 et la phase de test E2 (comportant l’étape de positionnement de test E20 et l’étape de test E21 proprement dite), peuvent être mises en oeuvre dans un ordre différent que celui représenté sur la figure 3.
Bien entendu, dans la phase de test E2, l’étape de positionnement de test E20 précède toujours l’étape de test E21 proprement dite.
Ainsi, la phase de test E2 (E20, E21) peut être mise en oeuvre préalablement à l’étape de sélection de l’unité de commande de tir maître E2.
Dans le mode de réalisation représenté, une fois l’étape de test E21 terminée, le positionnement de chaque unité de commande de tir 10 en configuration de couplage est mis en oeuvre lors d’une étape de positionnement en configuration de couplage E3.
On notera que la configuration de couplage de chaque unité de commande de tir 10 est fonction du rôle qu’elle a dans le système de commande de tir, c’est-à-dire si elle a un rôle d’unité de commande de tir maître ou esclave.
Ainsi, l’étape de détermination de l’unité de commande de tir maître E1 doit être mise en oeuvre préalablement à la mise en oeuvre de l’étape de positionnement de couplage E3.
On notera en outre que dans la configuration de couplage, la totalité des ensembles de détonateurs 20 sont reliés électriquement, que la totalité des lignes de tir 21 et des lignes de synchronisation 22 du système de mise à feu sont reliées électriquement, et que la totalité des ensembles de détonateurs 20 du système de mise à feu est relié au module de contrôle 13 d’une unité de commande de tir 10 qui a le rôle d’unité de commande de tire maître (10B sur les figures 4A et 4B).
Dans le mode de réalisation décrit, une fois que la configuration de couplage a été mise en oeuvre, les ensembles de détonateurs 20 sont chargés lors d’une étape de charge E4 et ensuite mis à feu proprement dit lors d’une étape de mise à feu E5. La charge E4 et la mise à feu E5 sont des opérations connues de l’homme du métier et ne seront pas décrites ici.
Dans ce mode de réalisation, la charge de la totalité des détonateurs 20 du système 1 est mise en oeuvre par l’unité de commande de tir maître.
Selon d’autres modes de réalisation, l’étape de charge est mise en oeuvre préalablement à l’étape de couplage. Dans ce cas, chaque unité de commande de tir met en oeuvre la charge des détonateurs connectés à ses premières bornes.
Dans le mode de réalisation décrit, l’étape de charge E4 est mise en oeuvre une fois le positionnement en configuration de couplage E3 mise en oeuvre.
Par conséquent, l’unité de commande de tir maître met en oeuvre la charge de la totalité des ensembles de détonateurs 20, la charge étant mise en oeuvre rapidement. En outre, la fiabilité de la mise à feu est davantage améliorée dès lors que la charge des détonateurs ne dépend pas du bon fonctionnement de la totalité des unités de commande de tir.
Les figures 4A et 4B représentent schématiquement un système de détonation ou de mise à feu 1 conforme à un mode de réalisation, comportant trois unités de commande de tir locales 10A, 10B, 10C et trois ensembles de détonateurs 20.
Dans le mode de réalisation décrit, les unités de commande de tir
IOA, 10B, 10C ont une structure identique telle que celle décrite en référence à la figure 2, mais présentent des configurations différentes entre elles en fonction de la phase de fonctionnement du système de mise à feu 1.
Sur la figure 4A, les moyens de commutation 14 des unités de commande de tir 10A, 10B, 10C sont positionnés de sorte que les unités de commande de tir 10A, 10B, 10C sont configurées selon une configuration de test, et sur la figure 4B, les moyens de commutation 14 des unités de commande de tir 10A, 10B, 10C sont positionnés de sorte que les unités de commande de tir 10A, 10B, 10C soient configurées selon une configuration de couplage.
Dans un mode de réalisation, les unités de commande de tir 10A,
IOB, 10C sont en position ou configuration de couplage lorsque les détonateurs vont être chargé et mis à feu, une fois les phases de test terminées.
Néanmoins, comme indiqué ci-dessus dans d’autres modes de réalisation, les unités de commande de tir 10 peuvent être mises en configuration de couplage à tout autre moment.
On notera que l’unité de commande de tir distante n’est pas représentée sur les figures 4A et 4B.
Sur la figure 4A, les moyens de commutation 14 des trois unités de commande de tir 10A, 10B, 10C sont configurés de sorte que le module de contrôle 13 est relié aux premières bornes 11 et que les premières et secondes bornes 11,12 sont déconnectées entre elles.
En particulier, le premier module de commutation 140 est configuré pour que le module de contrôle 13 soit relié aux premières bornes 11 et le second module de commutation 141 est configuré pour que les premières et secondes bornes 11, 12 soient déconnectées entre elles. Pour cela, le premier relais RL1 est positionné de sorte que l’entrée 140A du premier module de commutation 140 est reliée à la première sortie 140B du premier module de commutation 140.
Le deuxième relais RL2 est positionné de sorte que la seconde entrée 141B du second module de commutation 141 est reliée à la sortie 1410 du deuxième relais RL2. L’entrée 1411 du troisième relais RL3 est reliée à la seconde sortie 141D du second module de commutation 141.
Dans cette configuration de test, chaque unité de commande de tir 10A, 10B, 10C gère le fonctionnement de l’ensemble de détonateurs 20 qui lui est associé respectivement.
Ainsi, lorsque l’étape de test E21 doit être mise en oeuvre, l’unité de commande de tir distante 30 commande les unités de commande de tir locales 10A, 10B, 10C pour qu’elles soient configurées selon la configuration de test décrite ci-dessus.
Dans un mode de réalisation non représenté, l’étape de couplage E3 est mise en oeuvre préalablement à l’étape de test E21.
Dans ce mode de réalisation, l’étape de positionnement en configuration de test E20 n’est pas mise en oeuvre.
Les unités de commande de tir 10A, 10B, 10C du système de mise à feu 1 représenté sur la figure 4B sont en configuration de couplage.
Dans la configuration de couplage, une des unités de commande de tir (10B dans l’exemple représenté) a un rôle d’unité de commande de tir maître et les autres unités de commande de tir (10A, 10C dans l’exemple représenté) ont un rôle d’unité de commande de tir d’esclave.
Ainsi, l’unité de commande de tir maître 10B est l’unité de commande de tir qui génère la commande de tir à réception de l’ordre de mise à feu émis par l’unité de commande de tir distante 30, ce tir étant un tir unique pour la totalité des ensembles de détonateurs 20. Ce tir unique réduit le risque de non mise à feu de certains détonateurs par exemple du fait d’une panne d’une unité de commande de tir esclave.
Afin de configurer les unités de commande de tir 10A, 10B, 10C, les moyens de commutation 14 d’une première unité de commande de tir 10A et une troisième unité de commande de tir 10C sont configurés pour que l’unité de commande de tir 10A, 10C ait un rôle d’unité de commande de tir esclave, et les moyens de commutation 14 d’une deuxième unité de commande de tir 10B sont configurés pour que l’unité de commande de tir 10B ait un rôle d’unité de commande de tir maître.
On notera que l’unité de commande de tir sélectionnée ici comme étant l’unité de commande de tir maître 10B est celle qui se situe au milieu, c’est-à-dire entre la première unité de commande de tir 10A et la troisième unité de commande de tir 10C.
Néanmoins, dans d’autres modes de réalisation, une autre unité de commande de tir peut être sélectionnée comme étant l’unité de commande de tir maître.
Dans le mode de réalisation décrit, les moyens de commutation 14 de l’unité de commande de tir maître 10B sont configurés de sorte que le module de contrôle 13 est connecté aux premières bornes 11 et que les premières bornes 11 et les secondes bornes 12 sont connectées entre elles.
Dans ce cas, le premier relais électromécanique est positionné de sorte que l’entrée 140A du premier module de commutation 140 est reliée à la première sortie 140B du premier module de commutation 140.
En outre, le deuxième relais électromécanique RL2 est positionné de sorte que la première entrée 141A est reliée à la sortie 1410 du deuxième relais électromécanique RL2. L’entrée 1411 du troisième relais électromécanique RL3 est reliée à la première sortie 141C du second module de commutation 141.
En outre, les moyens de commutation 14 des unités de commande de tir ayant un rôle d’unité de commande de tir esclave (10A, 10C sur les figures 4A et 4B) sont configurés de sorte que le module de contrôle 13 de chaque unité de commande esclave 10A, 10C est déconnecté des premières bornes 11 et que les premières bornes 11 et les secondes bornes 12 sont connectées entre elles. En particulier, le premier relais électromécanique RL1 est positionné de sorte que l’entrée 140A du premier module de commutation 140 est reliée à la seconde sortie 140C du premier module de commutation 140.
En outre, le deuxième relais électromécanique RL2 est positionné de sorte que la première entrée 141A est reliée à la sortie 1410 du deuxième relais électromécanique RL2. L’entrée 1411 du troisième relais électromécanique RL3 est reliée à la première sortie 141C du second module de commutation 141.
Ainsi, le module de contrôle 13 de l’unité de commande de tir maître 10B est relié à travers les premières bornes 11 à l’ensemble de détonateurs 20, le module de contrôle 13 et l’ensemble des détonateurs électroniques 20 étant reliés à travers les secondes bornes 12 aux secondes bornes 12 d’une unité de commande de tir esclave 10A, 10C.
Dans l’unité de commande de tir esclave 10A, 10C, les premières bornes 11 et les secondes bornes 12 étant reliées entre elles, le module de contrôle 13 et l’ensemble de détonateurs 20 de l’unité de commande de tir maître 10B sont reliés à l’ensemble de détonateurs 20 de l’unité de commande de tir esclave 10A, 10C .
On notera que le module de contrôle 13 des unités de commande de tir esclave 10A, 10C est déconnecté des premières bornes 11, et par conséquent est déconnecté de l’ensemble de détonateurs électroniques 20.
Ainsi, la configuration des unités de commande de tir 10 selon une configuration de couplage comporte le positionnement des moyens de commutation 14 de l’unité de commande de tir maître 10B de sorte que le module de contrôle 13 est connecté aux premières bornes 11 et que les premières bornes 11 et les secondes bornes 12 sont connectées entre elles, et le positionnement des moyens de commutation 14 des unités de commande de tir esclaves 10A, 10C de sorte que le module de contrôle 13 est déconnecté des premières bornes 11 et que les premières bornes 11 et les secondes bornes 12 sont connectées entre elles.
Ainsi en résumé, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4B, dans la première unité de commande de tir 10A et la troisième unité de commande de tir 10C (unités de commande de tir esclaves), les moyens de commutation 14 sont configurés de sorte que le module de contrôle 13 est déconnecté des premières bornes et que les premières bornes 11 et secondes bornes 12 sont connectées entre elles.
Dans la deuxième unité de commande de tir 10B (unité de commande de tir maître), les moyens de commutation 14 sont configurés de sorte que le module de contrôle 13 est connecté aux premières bornes 11 et que les premières bornes 11 et les secondes bornes 12 sont connectées entre elles.
Claims (14)
- REVENDICATIONS1. Unité de commande de tir comportant un module de contrôle (13) et des premières bornes (11) conçues pour recevoir une ligne de tir (21) à laquelle est relié un ensemble de détonateurs électroniques (20), l’unité de commande de tir (10) étant caractérisée en ce qu’elle comporte en outre des secondes bornes (12) conçues pour recevoir une ligne de synchronisation (22) à laquelle est reliée une seconde unité de commande de tir (10), et des moyens de commutation (14) pouvant être configurés selon plusieurs configurations de sorte que les moyens de contrôle (13) peuvent être connectés ou déconnectés des premières bornes (11) ou des secondes bornes (12) respectivement, et que les premières bornes (11) et les secondes bornes (12) peuvent être connectées ou déconnectées entre elles.
- 2. Unité de commande de tir conforme à la revendication 1, caractérisée en ce . que lesdits moyens de commutation (14) peuvent être configurés de sorte que ledit module de contrôle (13) est connecté aux premières bornes (11), les premières bornes (11) et les secondes bornes (12) étant connectées entre elles, ou que ledit module de contrôle (13) est déconnecté des premières bornes' (11) et des secondes bornes (12), les premières bornes (11) et les secondes bornes (12) étant connectées entre elles.
- 3. Unité de commande de tir conforme à l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de commutation (14) peuvent être configurés de sorte que ledit module de contrôle (13) est relié aux premières bornes (11), les premières bornes (11) et les secondes bornes (12) étant déconnectées entre elles.
- 4. Unité de commande de tir conforme à l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de commutation (14) peuvent être configurés de sorte que ledit module de contrôle (13) est connecté aux secondes bornes (12), les premières bornes (11) et les secondes bornes (12) étant déconnectées entre elles.
- 5. Unité de commande de tir conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moyens de commutation (14) comportent un premier module de commutation (140) et un second module de commutation (141), ledit premier module de commutation (140) permettant la connexion dudit module de contrôle (13) auxdites premières bornes (11) ou audit second module de commutation (141), et ledit second module de commutation (141) permettant la connexion ou la déconnexion dudit premier module de commutation (140) auxdites secondes bornes (12).
- 6. Unité de commande de tir conforme à l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lesdits moyens de commutation (14) comportent des relais électromécaniques (RL1, RL2, RL3).
- 7. Système de mise à feu d’au moins deux ensembles de détonateurs (20) comportant au moins deux unités de commande de tir (10A, 10B, 10C), chaque unité de commande de tir (10A, 10B, 10C) comportant des premières bornes (11) recevant une ligne de tir (21) à laquelle est relié un ensemble de détonateurs (20), ledit système de mise à feu (1) étant caractérisé en ce que lesdites aux moins deux unités de commande de tir (10A, 10B, 10C) sont connectées entre elles à travers une ligne de synchronisation (22), chaque unité de commande de tir (10A, 10B, 10C) comportant des secondes bornes (12) recevant ladite ligne de synchronisation (22), un module de contrôle (13), et des moyens de commutation (14) pouvant être configurés selon plusieurs configurations de sorte que les moyens de contrôle (13) peuvent être connectés ou déconnectés des premières bornes (11) ou des secondes bornes (12) respectivement, et que les premières bornes (11) et les secondes bornes (12) peuvent être connectées ou déconnectées entre elles.
- 8. Système de mise à feu conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de commutation (14) d’une unité de commande de tir maître (10B) peuvent être configurés de sorte que ledit module de contrôle (13) est connecté auxdites premières bornes (11), et que les premières bornes (11) et les secondes bornes (12) sont connectées entre elles, et les moyens de commutation (14) d’une unité de commande de tir esclave (10A, 10C) peuvent être configurés de sorte que ledit module de contrôle (13) est déconnecté desdites premières bornes (11) et des secondes bornes (12), et que lesdites premières bornes (11) et lesdites secondes bornes (12) sont connectées entre elles.
- 9. Système de mise à feu conforme à l’une des revendications 7 ou8, caractérisé en ce que les moyens de commutation (14) desdites au moins deux unités de commande de tir (10) peuvent être configurés de sorte que ledit module de contrôle (13) est relié auxdites premières bornes (11), lesdites premières bornes (11) et lesdites secondes bornes (12) étant déconnectées entre elles.
- 10. Système de mise à feu conforme à l'une des revendications 7 à9, caractérisé en ce que lesdits moyens de commutation (14) desdites au moins deux unités de commande de tir (10) peuvent être configurés de sorte que ledit module de contrôle (13) est relié auxdites secondes bornes (12), lesdites premières bornes (11) et lesdites secondes bornes (12) étant déconnectées entre elles.
- 11. Procédé de mise à feu d’au moins deux ensembles de détonateurs dans un système de mise à feu (1), le système de mise à feu (1) comportant au moins deux unités de commande de tir, chaque unité de commande de tir comportant des premières bornes (11) recevant une ligne de tir (21) à laquelle est relié un ensemble de détonateurs (20), des secondes bornes (12), un module de contrôle (13) et des moyens de commutation (14), lesdites aux moins deux unités de commande de tir (10) étant connectées entre elles à travers une ligne de synchronisation (22) reliée auxdites secondes bornes (12), ledit procédé comportant la configuration (E20, E3) desdits au moins deux unités de commande de tir selon une configuration, ladite configuration (E20, E3) desdites au moins deux unités de commande de tir comportant le positionnement des moyens de commutation (14) de sorte que les moyens de contrôle (13) peuvent être connectés ou déconnectés des premières bornes (11) ou des secondes bornes (12) respectivement, et que les premières bornes (11) et les secondes bornes (12) peuvent être connectées ou déconnectées entre elles.
- 12. Procédé de mise à feu conforme à la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte la configuration (E3) des unités de commande de tir (10) selon une configuration de couplage comportant :- le positionnement des moyens de commutation (14) d’une unité de 5 commande de tir maître (10B) de sorte que ledit module de contrôle (13) est connecté auxdites premières bornes (11), et que lesdites premières bornes (11) et lesdites secondes bornes (12) sont connectées entre elles ; et- le positionnement des moyens de commutation (14) d’une unité de commande de tir esclave (10A, 10C) de sorte que le module de contrôle (13)10 est déconnecté des premières bornes (11) et des secondes bornes (12), et que les premières bornes (11) et les secondes bornes (12) sont connectées entre elles.
- 13. Procédé de mise à feu conforme à la revendication 11, caractérisé en ce qu’il comporte la configuration (E20) des unités de commande
- 15 de tir (10) selon une configuration de test comportant le positionnement des moyens de commutation (14) des unités de commande de tir (10A, 10B, 10C) de sorte que ledit module de contrôle est relié auxdites premières bornes (11), lesdites premières bornes (11) et lesdites secondes bornes (12) étant déconnectées entre elles.1/4140131 140A( 140B έπ'1411141AL·141^13141D1410
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