MXPA00004358A - Sistema de detonacion por induccion electromagnetica controlada para la iniciacion de un material detonable - Google Patents

Abstract

Se describe un sistema de detonación por inducción electromagnética controlado para la iniciación de un sistema (10) de material detonable que incluye un módulo (18) de Carga por radio automático (ARCH) conectable a un detonador eléctrico (24), un módulo (14) de transductor para proporcionar potencia de operación mediante inducción electromagnética al módulo (18) de ARCH y un controlador remoto (12) para enviar instrucciones al módulo de transductor (14) desde un sitio lejano del detonador (24). Después de la consumación de una secuencia de armado, el módulo de transductor (14) genera un campo electromagnético que es captado mediante una bobina en el módulo de ARCH (18) y utilizado para energizar el módulo (18) de ARCH y proporcionar una corriente de detonación para el detonador (24). El módulo de transductor (14) o por lo menos una bobina del mismo que produce el campo electromagnético es soportado sobre o en una barra de retacado (16) que a su vezactúa como un núcleo de un electroimán que confina el flujo magnético para la captación mediante el módulo de ARCH (18). Sistemas de control de acceso de multinivel e interbloqueo operan entre el controlador remoto (12) la unidad del transductor (14) y el módulo de ARCH (18) para reducir la probabilidad de la iniciación no intencional del detonador (24).

Description

SISTEMA DE DETONACIÓN POR INDUCCIÓN ELECTROMAGNÉTICA CONTROLADA PARA LA INICIACIÓN DE UN MATERIAL DETONABLE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con un sistema de detonación por inducción electromagnética controlada para la iniciación de un material detonable y en particular, pero no exclusivamente, con la iniciación en el agujero, desacoplada, de un material detonable.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En toda esta especificación y las reivindicaciones, el término "material detonable" se utiliza en un sentido amplio y genérico para incluir cualquier dispositivo de iniciación tal como un detonador eléctrico, fusible, cabeza de fusible, cerillo o encendedor eléctrico y cualquier material energético tal como explosivo, propelente y los semejantes . Los explosivos y propelentes son utilizados en las industrias de la minería y construcción en muchas aplicaciones diferentes en las que se incluyen perforación o tunelización, extracción de minerales, excavaciones civiles y ruptura de piedra o bloques de minerales. Con el fin de iniciar el explosivo o propelente algún tipo de detonador o fusible es requerido. El detonador o fusible a su vez puede ser disparado ya sea eléctrica- o REF.: 119865 mecánicamente. La presente invención es concerniente con la iniciación eléctrica inalámbrica de un detonador o fusible u otro material energético. Más comúnmente, la iniciación de un detonador eléctrico o fusible se lleva a cabo mediante un conductor físico tal como un par de alambres conectados a un extremo al detonador y en un extremo opuesto a una fuente de alimentación eléctrica vía un interruptor. Cuando el interruptor es cerrado, la corriente fluye a través del alambre para iniciar el detonador o fusible. Tal tipo de sistema de iniciación eléctrico puede algunas veces ser disparado prematura o accidentalmente por medio de la inducción de corrientes eléctricas en los inductores mediante campos eléctricos parásitos o por medio de fallas en el circuito eléctrico de iniciación que comprende los alambres, interruptor y fuentes de alimentación. Otro sistema de iniciación eléctrico disponible bajo el nombre comercial Magne-Det es conocido, en el cual un par de conductores eléctricos son unidos a un detonador se extienden a través de una bobina, a través de la cual fluye una corriente. La corriente que fluye a través de la bobina induce una corriente a fluir a través de los conductores que a su vez es utilizada como la corriente de detonación. Sin embargo, este sistema es también claramente propenso a la activación accidental o prematura mediante la captación de campos electromagnéticos parásitos. Todos estos sistemas de iniciación requieren la conexión manual del detonador a una fuente de energía de iniciación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es el objeto de la presente invención proporcionar un sistema de detonación en el cual la probabilidad de la iniciación accidental de un material detonable se reduzca sustancialmente. Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un sistema para la iniciación inalámbrica sin contacto de un material detonable. De acuerdo con el primer aspecto de la presente invención se proporciona un sistema de detonación por inducción electromagnética controlado para la iniciación de un material detonable, el sistema incluye: un módulo de carga por radio automático (ARCH) para suministrar una corriente de detonación eléctrica a un material detonable, el módulo de ARCH no tiene ninguna fuente de alimentación a bordo permanente que incluya un circuito de potencia para extraer energía por medio de inducción electromagnética de un campo electromagnético generado a distancia del módulo de ARCH, el circuito de potencia proporciona potencia de operación para el módulo de ARCH y la corriente de detonación eléctrica y medios para recibir y descodificar señales de control transmitidas por radio que incluyen un código de disparo (FIRE) , la recepción verificada del cual provoca que el módulo de ARCH suministre tal corriente a - y mediante esto inicie - el material detonable. De preferencia, los medios para recibir y descodificar la señal de control extraen la señal de control del campo electromagnético. De preferencia, la señal de control incluye un código de armar (ARM) y los medios para recibir y descodificar, después de la recepción, descodificación y verificación del código de ARM, inician un temporizador o cronómetro en el módulo de ARCH para tomar el tiempo de un periodo predeterminado en el cual el módulo de ARCH debe recibir, descodificar y verificar tal código, de FIRE con el fin de suministrar la corriente de detonación al material detonable y en ausencia de lo cual, el módulo de ARCH se apaga automáticamente para un segundo periodo de tiempo predeterminado . De preferencia, el módulo de ARCH incluye además un interruptor de salida a través del cual la corriente de detonación electrónica debe de fluir con el fin de iniciar el material detonable, el interruptor es configurado para proporcionar una salida de corto circuito al material detonable después de la recepción y verificación del código de FIRE, en cuyo caso, tal interruptor se pone en operación para eliminar el corto circuito y permitir que la corriente de detonación electrónica fluya al material detonable. De preferencia, el sistema incluye además una unidad de transductor que tiene una fuente de alimentación para alimentar potencia a los medios de generación de campo electromagnético para generar tal campo electromagnético y medios de transceptor de radio para la transmisión por radio de las señales de control al módulo de ARCH. De preferencia, la unidad de transductor incluye además medios para imprimir las señales de control sobre el campo electromagnético de tal manera que los medios de transceptor de radio transmitan el campo electromagnético y las señales de control al módulo de ARCH. De preferencia, la unidad de transductor incluye un interruptor de modo conmutable entre un modo LOCAL y un modo remoto de operación, en donde en el modo LOCAL de operación, un usuario puede introducir manualmente instrucciones a la unidad del transductor para la radiotransmisión al módulo de ARCH y en donde en el modo remoto de operación, un usuario puede introducir instrucciones a la unidad de transductor via una unidad de controlador lejana. De preferencia, la unidad de transductor incluye medios para la introducción manual de instrucciones y medios de sincronización o temporización, ambos asociados operativamente con el interruptor de modo, mediante los cuales, en la conmutación del interruptor de modo al modo LOCAL, un usuario debe introducir, vía los medios de entrada, un número de identificación válido reconocido por la unidad de transductor en un periodo de tiempo predeterminado sincronizado o temporizado mediante los - medios de temporización o sincronización con el fin de que las instrucciones del usuario adicionales sean accionadas mediante la unidad del transductor y en ausencia de la entrada de un número de identificación válido en el periodo de tiempo la unidad del transductor se apaga automáticamente, para no ser sensible a las instrucciones de entrada del usuario por un segundo periodo de tiempo sincronizado o temporizado por los medios de temporización. De preferencia, la unidad de transductor incluye un interruptor de armado (ARM) funcional cuando la unidad de transductor se encuentra en el modo de operación LOCAL que, cuando es activada provoca que los medios de generación de campo eléctrico generen el campo electromagnético. De preferencia, la unidad de transductor incluye un interruptor de DISPARO funcional cuando la unidad de transductor se encuentra en el modo de operación LOCAL y cuando es activado en un periodo de tiempo predeterminado después de la activación del interruptor de ARM provoca que la unidad del transductor transmita el código de DISPARO al módulo de ARCH. De preferencia, el sistema incluye además una barra de retacado o atraque para retacar un agujero, en la cual el módulo de ARM y detonador pueden ser depositados y en donde la unidad de transductor incluye una bobina para generar el campo electromagnético, la bobina es montada sobre o en la barra de retacado, de tal manera que las líneas del flujo magnético pasan a través de la barra de retacado y se enlazan con el circuito de potencia para transferir la potencia de operación al módulo de ARCH mediante inducción electromagnética . Ventajosamente, la barra de retacado o atraque es reutilizable. De preferencia, el sistema incluye además una unidad de controlador remoto mediante la cual un usuario puede comunicar instrucciones a la unidad de transductor desde un sitio lejano de la unidad de transductor. De preferencia, la unidad de controlador remoto incluye medios para la introducción manual de instrucciones mediante ice cuales un usuario debe introducir un número de identificación válido en un periodo de tiempo predeterminado con el fin de que el controlador remoto establezca un enlace de radiocomunicación con la unidad de transductor. Aunque en una modalidad alternativa el controlador remoto se puede poner en operación mediante una llave-interruptor. De preferencia, la unidad de controlador remoto incluye medios de procesador para generar una palabra de código de identificación único que es transmitida continuamente hasta que se retire una señal de reconocimiento de la unidad de transductor correspondiente a la palabra del código de identificación y en donde en ausencia de la recepción de la señal de reconocimiento en un periodo de tiempo predeterminado la unidad de controlador remoto entra a un modo de RESTABLECIMIENTO, en el cual un usuario debe una vez más introducir un número de identificación válido para reiniciar el establecimiento del enlace de comunicación por radio con la unidad de transductor. De preferencia, la unidad de controlador remoto incluye además un interruptor de armando (ARM) que después de la activación, cuando un enlace de comunicación por radio ha sido establecido con la unidad de transductor, provoca que la unidad de controlador remoto transmita un código de ARM a la unidad de transductor después de lo cual la unidad de transductor genera el campo electromagnético. Sin embargo, en una modalidad alternativa, el controlador remoto puede ser cableado a la unidad de transductor. De preferencia, el código de armando (ARM) que es transmitido mediante el controlador remoto a la unidad de transductor es diferente al código de ARM enviado por la unidad de transductor al módulo de ARCH. De preferencia, la unidad de transductor envía una señal de reconocimiento a la unidad de controlador remoto después de la recepción del código de ARM y después de esto la unidad de transductor inicia sus medios de temporización para temporizar un primer periodo en el cual recibir un código de DISPARO de la unidad de controlador remoto, en donde, en ausencia de la recepción del código de DISPARO en el primer periodo, la unidad de transductor se apaga automáticamente por un segundo periodo de tiempo. De preferencia, la unidad de control remoto incluye un interruptor de DISPARO, que, cuando es activado provoca que la unidad de control remoto transmita un código de DISPARO a la unidad de transductor que a su vez, después de una recepción verificada del mismo, transmite el código de DISPARO al módulo de ARCH. De preferencia, el código de DISPARO transmitido por el controlador remoto a la unidad de transductor es diferente al código de DISPARO retransmitido por la unidad de transductor al módulo de ARCH. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención se proporciona un sistema de detonación por inducción electromagnética controlado, para la iniciación en el agujero, desacoplada, de un material detonable, el sistema incluye: un módulo de carga por radio automático (ARCH) acoplado a un material detonable y depositado en un agujero formado en un material duro, el módulo de ARCH no tiene ninguna fuente de alimentación a bordo permanente, sino que incluye un circuito de potencia para extraer, por medio de inducción electromagnética, potencia de operación de un campo electromagnético generado a distancia, el circuito de potencia proporciona potencia de operación para el módulo de ARCH y es arreglado para generar una corriente de detonación suministrable al material detonable y medios para recibir y descodificar señales de control transmitidas por radio, que incluyen un código de DISPARO, la recepción verificada de las cuales provoca el suministro de la corriente de detonación al material detonable; una barra de retacado o atraque para retacar el agujero en la cual el material energético y módulo de ARCH son depositados y una unidad de transductor para transmitir por radio las señales de control, la unidad de transductor tiene una bobina para generar el campo electromagnético, la bobina es montada sobre o en la barra de retacado para efectuar la transferencia de potencia de operación al módulo de ARCH mediante inducción electromagnética.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Una modalidad de la presente invención será ahora descrita a manera de ejemplo solamente con referencia a los dibujos adjuntos en los cuales: La figura 1 es una representación esquemática de una modalidad del sistema de detonación por inducción electromagnética controlado para la iniciación de una sustancia energética; La figura 2 es un diagrama de bloques de un controlador remoto del sistema; La figura 3 es un diagrama de bloques de una unidad de transductor del sistema; La figura 4 es un diagrama de bloques de un módulo de carga por radio automático del sistema; Las figuras 5, 6 y 7 cuando son unidas de extremo a extremo para un diagrama de estado, describen la operación del controlador remoto mostrado en la figura 2; Las figuras 8,9 y 10 cuando son unidas de extremo a extremo forman un diagrama de estado para la operación del módulo de transductor mostrado en la figura 3 y La figura 11 es un diagrama de bloques de una segunda modalidad de una unidad de transductor y controlador remoto.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS De la figura 1 se puede ver que una modalidad del sistema 10 de detonación por inducción electromagnética controlado incluye los siguientes componentes separados pero que interactúan: un controlador 12 remoto; una unidad 14 de transductor, una barra de retacado 16 y un módulo 18 de carga por radio automático (ARCH) , aunque será evidente que no todos estos componentes son necesarios en cada modalidad de la invención. Cuando el sistema 10 es utilizado para la excavación in situ o fragmentación de una roca 22 un agujero 20 es primero perforado en la roca 22. El módulo 18 de ARCH junto con un detonador 24 acoplado es impulsado al fondo del agujero 20 mediante la barra de retacado 16. El módulo 18 de ARCH está comúnmente separado de - o de otra manera no unido directamente al - extremo próximo de la barra de retacado mediante un espacio de aire 26. De esta manera, el módulo de ARCH 18 está físicamente desacoplado de la barra de retacado 16. La barra de retacado 16 es dimensionada de tal manera que un extremo 28 distante del módulo 18 de ARCH se extiende desde el agujero 20. Localizada alrededor del extremo 28 se encuentra la unidad 14 de transductor o por lo menos una bobina/antena de la unidad 14 del transductor. El controlador remoto 12 puede estar localizado en cualquier parte dentro del rango de radio de la unidad 14 de transductor. En términos generales el controlador remoto 12 se pone en operación para transmitir instrucciones a la unidad 14 de transductor que a su vez envía instrucciones y energía de operación al módulo 18 de ARCH desde un sitio lejano del módulo 18 de ARCH para la iniciación subsecuente del detonador 24. Las instrucciones del controlador remoto 12 son enviadas desde un sitio seguro distante del detonador 24. Las instrucciones enviadas incluyen códigos de ARMADO y de DISPARO. El módulo 14 del transductor, después de la recepción de los códigos de ARM, se pone en operación para generar un campo electromagnético y para retransmitir el código de ARM comúnmente en un formato diferente, es decir ARM-1 al módulo 18 de ARCH. Ventajosamente el código de ARM-1 es impreso sobre el campo electromagnético. Luego la unidad 14 de transductor espera para recibir el código de DISPARO del controlador remoto 12. Si el código de DISPARO es recibido dentro de un periodo de tiempo predeterminado es retransmitido en un formato diferente, es decir DISPARO-1 al módulo 18 de ARCH al ser impreso sobre el campo electromagnético inducido. El módulo 18 de ARCH no tiene un cableado a bordo, ni está cableado permanentemente a una fuente de alimentación. Más bien, como se explicará en mayor detalle posteriormente en la presente, el módulo 18 de ARCH incluye circuitos para extraer su energía de operación del campo electromagnético generado a distancia por la unidad 14 del transductor. Adicionalmente, el módulo de ARCH 18 después de la recepción y verificación e inspección interna de los códigos de ARM-1 y DISPARO-1 del módulo 14 del transductor puede luego producir y alimentar una corriente de detonación eléctrica al detonador 24. Con referencia a la figura 2, el controlador remoto 12 es provisto con una unidad de teclado e interfase 30 mediante la cual se puede introducir información e instrucciones. Las señales pueden ser transferidas entre la unidad 30 de teclado e interfase a un microcontrolador 32 vía una barra de distribución principal de comunicación 34. El microcontrolador puede a su vez comunicarse con el transceptor de FSK y antena 36 vía una barra de distribución principal de comunicación 38. La energía eléctrica de una batería recargable 40 es introducida a un circuito 42 de fuente de alimentación que suministra potencia eléctrica de operación al teclado 30, microcontrolador 32 y transceptor 36 de FSK vía la barra de potencia 44. Los componentes físicos del controlador 12, es decir, el teclado 30, microcontrolador 32, transceptor de FSK y antena 36 y circuito de fuente de alimentación 42 son ya sea componentes de anaquel estándar o construidos de acuerdo con la práctica normal de diseño de componentes físicos. A este respecto, el microcontrolador 32 incluye un microprocesador con una RAM y ROM y un descodificador de dirección, etc. La funcionalidad específica del controlador remoto 12 es derivada de sus elementos de programación especializados . El modus operandi del controlador 12 remoto se ilustra en los diagramas de estado de las figuras 5, 6 y 7. Específicamente, la figura 5 ilustra la rutina de encendido para el controlador remoto 12. El estado 300 indica simplemente el inicio de la rutina de encendido. El estado 302 indica que la potencia al controlador remoto 12 está activada. Esto se presentaría comúnmente al hacer bascular un interruptor de encendido/apagado (no mostrado) . Después del estado 302 de encendido, el microcontrolador 32 se hace arrancar en la etapa 304. Enseguida, en el estado 306 se lleva a cabo una inspección de funcionalidad de LED. Esta etapa involucra un avance de secuencias a través de una subrutina 308 para inspeccionar que los indicadores de LED para el estado de varias condiciones o estados son operacionales. Las condiciones y estados probados son el estado de potencia 310 que indica que el controlador remoto 12 está energizado; el estado de ENLACE 312 que indica que un enlace de comunicación por radio se ha establecido entre el controlador remoto 12 y el módulo de transductor 14; el estado de ARM 314 que indica que un módulo 18 de ARCH está armado; el estado de DISPARO 316 que indica que el código de DISPARO ha sido enviado por el controlador remoto 12 al módulo 18 de ARCH vía el módulo 14 de transductor; un estado de FALLA 318 indicador de un defecto en el sistema 10 y el estado de PREPARADO 320 indicador de que el controlador remoto 12 está preparado para recibir órdenes vía su unidad 30 de teclado e interfase. El siguiente estado al que se entra en la rutina de encendido es el estado 322 de FSK de retorno en circuito. Cuando se encuentra en este estado, el controlador 12 remoto provoca que su transceptor 36 de FSK genere un mensaje de prueba en la etapa 324 que es enviado de regreso a si mismo e inspeccionado para asegurar la correcta codificación y descodificación de las señales de FSK enviadas y por el controlador remoto 12. Si estas pruebas no detectan ninguna falla, el controlador remoto 12 entra al estado de PREPARADO 326 que es acompañado por la iluminación de un LED de PREPARADO en el controlador remoto. En esta etapa, el controlador remoto 12 simplemente espera la siguiente instrucción vía la unidad 30 de teclado e interfase. Con referencia al la figura 6, enseguida el controlador remoto entra a una rutina de ESTABLECER ENLACE después de la activación de una tecla de ENLACE en el teclado 30, indicada como el estado 328. El propósito de la rutina de ESTABLECER ENLACE es establecer un enlace, esto es, comunicación de radio con el módulo 14 de transductor. La opresión de la tecla ENLACE en el teclado 30 es detectada y accionada mediante la subrutina 330 que instruye al controlador 32 en la etapa 332 que explore el teclado 30 y en la etapa 334 que lea la tecla oprimida. Suponiendo que la tecla es la tecla de ENLACE, un código de ENLACE correspondiente es extraído de la sección de memoria del microcontrolador 32 en el estado 336 y luego utilizado para modular un oscilador para producir una señal de FSK que es comunicada mediante la barra de distribución principal 38 al transceptor 36. El transceptor 36 es ENCENDIDO como se indica en el estado 338 y el código de ENLACE enviado en la etapa 340 mediante el transmisor 36 al módulo 14 del transceptor. Suponiendo que el código de ENLACE es recibido por el módulo 14 de transductor y es descodificado correctamente, el módulo 14 de transductor transmite un código de reconocimiento (ACK BACK) al controlador 12 remoto, como se indica en la etapa 342. Luego el código de ACK BACK es procesado en la etapa 344 y varios mensajes de prueba generados en la etapa 344 indicadores de los resultados de la prueba de ENLACE. Suponiendo que el enlace entre el controlador remoto 12 y el módulo 14 de transceptor está funcionando a una confiabilidad predeterminada, un enlace de radio será establecido como se indica en el estado 348.

Una vez que el enlace de radio está establecido, el controlador remoto 12 en la rutina 350 explora el teclado 30 en cuanto a la opresión de la tecla de ARM y en la etapa 352 inicia un cronómetro o temporizador. El cronómetro o temporizador cuenta un periodo establecido en la etapa 354 que puede ser ajustado pero es mostrado como un periodo nominal de 10 segundos. El controlador remoto 12 permanece en el estado de exploración 350 hasta la expiración del periodo establecido en el estado 354. Si la tecla de ARM no es activada en este periodo el enlace de radio a la unidad 14 de transductor es desconectado y se inicia el temporizador de bloqueo en la etapa 356 que prohibe el restablecimiento del enlace de radio con el módulo 14 de transductor por un periodo de tiempo predeterminado por ejemplo de 5 minutos. Si, durante el periodo en el estado 354, la tecla de ARM es oprimida se entra a una rutina de ARM mostrada en la figura 7. La opresión/activación de la tecla de ARM es mostrada como el estado 358. La depresión de la tecla de ARM es detectada por el microcontrolador 12 que explora el teclado en el estado 360, leyendo la tecla oprimida en el estado 362 y si la tecla es la tecla de ARM, el microcontrolador 32 extrae de memoria un código de ARM en el estado 364 de su memoria. El código es convertido a una señal de FSK para su transmisión. En el estado 366, el microcontrolador 32 simplemente asegura que el transceptor 36 se encuentre encendido y en buenas condiciones. Suponiendo que este es el caso, la señal de FSK que contiene el código de ARM es transmitida en el estado 368 vía el ENLACE previamente establecido al módulo 14 del transductor. Luego el controlador 12 remoto espera en el estado 370 para la confirmación de la recepción del código de ARM del módulo 14 de transductor. Después de la recepción de la confirmación, el controlador 12 remoto simultáneamente inicia un cronómetro o temporizador de DISPARO en el estado 372 y arma el módulo 18 de ARCH en el estado 374. En el estado 374, el temporizador de DISPARO cuenta un periodo nominal, es decir, de 5 segundos en el cual la tecla de DISPARO en el teclado 30 debe ser oprimida con el fin de disparar (esto es, iniciar) el detonador 24. Si esto no se presenta en el periodo de tiempo predeterminado, entonces el controlador remoto 32 se apaga a sí mismo en el estado 374 e inicia el mismo tiempo de bloqueo en el estado 376 impidiendo la operación del controlador remoto 12 por un periodo nominal de 5 minutos. Durante el periodo establecido por el temporizador de DISPARO el microcontrolador 32 entra a un estado 378 de exploración de DISPARO en el cual explora el teclado 30 en cuanto la opresión de la tecla de DISPARO. Esto es similar al estado 358 de la tecla de ARM e involucra que el microcontrolador 12 explore el teclado (estado 360) leyendo el teclado (estado 362) y obteniendo un código de DISPARO correspondiente (estado 364) de su memoria en el caso de que se haya detectado la activación de la tecla de DISPARO. El código de DISPARO modula un oscilador para producir una señal de FSK para su transmisión. Luego se vuelve a entrar al estado 366, el transceptor 36 es inspeccionado y se encuentra que está en buen estado y en el estado 368 la señal de FSK que contiene el código de DISPARO es transmitida al módulo 14 del transductor. La figura 3 ilustra en forma de diagrama de bloques la configuración de un módulo 14 de transductor. El módulo 14 de transductor incluye un transceptor 46 de FSK que se comunica con un microcontrolador 48 vía la barra de distribución principal 50. El microcontrolador 48 también se comunica con un descrestador 52 vía la barra de distribución principal 54. Una batería recargable 56 es incluida en el módulo 14 de transceptor como su fuente de alimentación. La batería 56 está en conexión eléctrica con un circuito 58 de fuente de alimentación de corriente directa que alimenta energía al transceptor 46, el microcontrolador 48 y el descrestador 52 vía un carril o barra de contacto 60. También se incluye en el módulo 14 de transductor una bobina 62 para producir un campo electromagnético. El microcontrolador 48 y el descrestador 52 están acoplados inductivamente a la bobina 62 vía acoplamientos inductivos respectivos 64 y 66.

En términos generales, el módulo 14 de transductor inicia la generación de oscilaciones de frecuencia específicas generadas internamente después de la recepción de las señales de órdenes comandos codificados del controlador remoto 12. Cuando ciertos comandos son recibidos y confirmados por su propio transceptor 46, el microcontrolador 48 ENCIENDE un oscilador y superpone una serie de instrucciones de palabras de códigos digitales codificadas como una manipulación de frecuencia (FSK) única sobre el oscilador. El microcontrolador 48 tiene varias funciones en las que se incluyen: Establece un enlace de comunicaciones con el controlador remoto. Habilita el descrestador 52 cuando recibe un código de ARM o instrucción del controlador remoto 12. Esto proporciona potencia de operación al módulo 18 de ARCH luego envía palabras de control al módulo 18 de ARCH después de permitir un tiempo para la estabilización de potencia. Verifica la duración en que el descrestador 52 está encendido y después de un periodo nominal de 10 segundos apaga el descrestador 52 y envía una señal de regreso al controlador remoto 12 de que se ha agotado el tiempo del módulo 14 de transductor. Esto impide el reintento o reintroducción de instrucciones adicionales por un periodo de tiempo programable que normalmente sería del orden de 5 minutos . Envía el código de DISPARO al módulo 18 de ARCH y luego apaga el descrestador 52. El módulo de transductor regenera sus propias palabras de control e iniciación una vez que recibe las instrucciones primarias del controlador remoto 12. Después de la recepción del código de ARM del controlador remoto 12, el módulo 14 de transductor generará su propio código de ARM-1 correspondiente. El mismo principio de regeneración se aplica a la recepción del código de DISPARO del controlador remoto 12, con la regeneración de un código de DISPARO-1. La operación del módulo de transductor es mostrada esquemáticamente en las figuras 8-10. La figura 8 ilustra la rutina de ENCENDIDO para el módulo 14 de transductor. El módulo 14 de transductor tiene una fuente de alimentación interna, es decir la batería 56 y por consiguiente se encuentra inicialmente en un estado de encendido 400. Subsecuentemente al estado de encendido 400, el microcontrolador 48 se hace arrancar en la etapa 402. En la etapa 404 se lleva a cabo una prueba de funcionalidad en el descrestador 52. El estado del módulo 14 de transductor es determinado y un byte de estado es almacenado en el estado 406. El byte de estado almacenado es luego enviado de regreso al controlador remoto después del establecimiento del enlace de comunicaciones con el mismo de tal manera que el controlador remoto 12 puede inspeccionar el estado del módulo 14 de transductor. Después de la consumación de la rutina de ENCENDIDO, el módulo de transductor 14 entra a un estado de escucha 408 en el cual espera la recepción del código de ENLACE del controlador remoto 12. Si se detecta la recepción del código de ENLACE en el estado 410, el módulo 14 de transductor obtiene un código de respuesta apropiado de la memoria del microcontrolador 48 en el estado 412 y genera una señal de respuesta de reconocimiento en la etapa 414. Simultáneamente, la porción del transmisor del transceptor 46 es ENCENDIDA en el estado 416 de tal manera que la señal de respuesta de reconocimiento generada en el estado 414 puede ser enviada en el estado 418 de regreso al controlador remoto 12. Es esta señal de reconocimiento la cual es accionada en los estados 342, 344, 346 y 348 en la rutina de ESTABLECER ENLACE del controlador remoto 12. Un observador de enlace 420 también se pone en operación para asegurar el mantenimiento del enlace entre el controlador remoto 12 y el módulo 14 de transductor. Esto se efectúa al observar en el estado 422 en cuanto a la expedición de la señal de reconocimiento del estado 418 en un periodo de tiempo predeterminado nominal tal como de 5 segundos. Si ninguna señal de reconocimiento es enviada en el estado 418 en el intervalo de 5 segundos de la recepción del código de ENLACE en el estado 408, el transceptor 46 es APAGADO en el estado 422 cerrando efectivamente la rutina de ESTABLECER ENLACE y restableciendo el estado del módulo de transductor 14 al estado de ENCENDIDO 400. Suponiendo que la señal de reconocimiento sea recibida en el periodo de tiempo establecido en el estado 422, el módulo 14 de transductor entra al estado 416 en el cual escucha el código de ARM o comando del controlador remoto 12. Esto comienza la rutina de ARM mostrada en la figura 10. En el estado 428, el microcontrolador 48 interroga las señales recibidas por el transceptor 46 para indagar si contienen o no el código de ARM. Esto se obtiene al descodificar las señales de FSK transmitidas por el controlador remoto 12 y comparar las señales descodificadas con señales predeterminadas almacenadas en una tabla de consulta en la memoria del microcontrolador 48. Si el código de ARM es recibido y verificado el microcontrolador 48 ENCIENDE el descrestador 52 en la etapa 438. El descrestador 52 es de construcción convencional y funciona de una manera estándar para producir una salida de corriente alterna a partir de la fuente de alimentación 58 de corriente directa. Esta salida es acoplada mediante el acoplamiento inductivo 66 a la bobina 62. En una modalidad, la bobina 62 es enrollada alrededor del extremo 28 de la barra de retacado 16. Por consiguiente, en la barra de retacado 16 junto con la bobina 62, actúa como un electroimán cuando el descrestador 52 está en operación. Las líneas correspondientes de flujo magnético están confinadas sustancialmente a la barra de retacado 16 y como se describirá en mayor detalle posteriormente en la presente, recorren el espacio 26 y enlace con una bobina de captación en el módulo de ARCH 18 para inducir una corriente eléctrica que proporciona potencia para los módulos de ARCH 18. Sin embargo, es preferible que la bobina 62 esté montada realmente al interior de la barra de retacado 16 en un extremo más cercano al detonador 24 cuando la barra de retacado 16 se encuentra en el agujero 20. Esto minimizará la pérdida de energía y maximizará el acoplamiento inductivo y transferencia de energía al módulo de ARCH 18. En esta variación, los alambres conductores pasan a través de la barra de retacado y conectan la bobina 62 al resto de la unidad de transductor 14. Puesto que el módulo 18 de ARCH no tiene su propia fuente de alimentación permanente a bordo, el módulo de transductor 14 entra enseguida a un estado de temporización 432 en el cual permite un tiempo suficiente para que los niveles de potencia se estabilicen en el módulo 18 de ARCH. Como una característica de seguridad, comúnmente el campo electromagnético generado a distancia no portaría potencia instantánea suficiente para iniciar el detonador 24. Por consiguiente, el módulo 18 de ARCH incluiría circuitos de almacenamiento e integración eléctricos para acumular con el paso del tiempo la energía requerida para poner en operación el módulo de ARCH y generar la corriente de iniciación necesaria. Después de la estabilización, el módulo 14 de transductor envía una señal de entrenamiento de FSK en el estado 434 al módulo 18 de ARCH. El código de ARM-1 es extraído de la memoria del microcontrolador 48 en el estado 436. Luego el código de ARM-1 es utilizado para modular un oscilador para producir una señal de FSK que, en el estado 438 es emitida del microcontrolador 48 y acoplada a la bobina 62 vía acoplamiento inductivo 64 y así transmitida al módulo 18 de ARCH. Esto es, las líneas de flujo magnético creadas por la corriente que fluye a través de la bobina 62 proporcionarán no solamente potencia de operación al módulo 18 de ARCH sino que también contienen señales de control que incluyen el código de armado ARM-1 y el código de disparo DISPARO-1. Luego una señal de reconocimiento es enviada de regreso en el estado 440 al controlador remoto 12 reconociendo la recepción del código de ARM y la transmisión del código de ARM-1. Esta señal de reconocimiento es esperada en el estado 370 en la rutina de ARM por el controlador remoto 12 mostrado en la figura 7. Después de la expedición de la señal de reconocimiento el módulo 14 de transductor inicia un temporizador de DISPARO en el estado 442 y en el estado 444 cuenta un periodo de apagado predeterminado, por ejemplo 5 segundos, en el cual recibir el código de DISPARO del controlador remoto 12. Si el código de DISPARO no es recibido en el tiempo predeterminado en el estado 444 el módulo 14 de transductor se apaga. Esto por supuesto apaga el descrestador 52 cortando así la energía al módulo 18 de ARCH. Si el código de DISPARO es recibido del controlador remoto 12 en el periodo predeterminado, el microcontrolador 12 extrae un código de DISPARO-1 de su memoria que es diferente del código de DISPARO enviado por el controlador remoto 12, utiliza aquel código para modular un oscilador y producir una señal de FSK que es acoplada mediante acoplamiento inductivo 64 a la bobina 72 y transmitida al módulo 18 de ARCH. Con referencia a la figura 4, el módulo de ARCH 18 comprende una bobina de captación que es posicionada para enlazarse con las líneas del flujo magnético que pasan a través de la barra de retacado 16. La bobina 68 también incluye acoplamientos de salida inductivos 70 y 72. La salida del acoplamiento 70 es alimentada a una fuente de alimentación 74 para energizar el módulo 18 en tanto que el acoplamiento 72 es introducido a un receptor 76 de FSK. La fuente de alimentación 74 detecta el campo electromagnético inducido y rectifica, integra y utiliza el voltaje de corriente directa resultante para cargar una combinación de RC. La capacidad de almacenamiento del capacitor a bordo en la combinación es suficiente para proporcionar los requerimientos de voltaje y potencia de trabajo para los otros componentes electrónicos a bordo también como para proporcionar la corriente y voltaje de detonación que se requieren para encender el detonador 24. El receptor 76 de FSK detecta las señales de FSK que son transmitidas por el transceptor 46 del módulo 14 de transductor. Como se describe previamente, estas señales de FSK son superpuestas sobre el campo electromagnético inducido y las líneas de flujo magnético. Los niveles de entrada presentados al receptor 76 de FSK pueden variar, por consiguiente es deseable que este dispositivo incluya un control de nivel automático interno (ALC) . Esto asegura que un nivel de señal constante se presente al receptor 76. Ya que el receptor de FSK 76 es energizado mediante la fuente de alimentación a bordo es deseable que este consuma un mínimo de potencia absoluta y opere a un nivel de voltaje tan bajo como sea posible. El receptor de FSK produce una salida digital que es acoplada directamente a un microcontrolador a bordo 78. El microcontrolador 78 funciona para verificar la corriente de palabras digitales del receptor de FSK y buscar palabras de comando apropiadas que esperaría ver del controlador remoto (tal como son generadas y retransmitidas por el módulo 14 de transductor) . La fuente de alimentación 74 proporciona al microcontrolador 78 un suministro de voltaje estabilizado asegurando mediante esto que no sea sujeto a al elevación de las fuentes de alimentación a medida que el voltaje es inducido en la bobina 68. En el "encendido" el microcontrolador 78 emprende una serie de inspecciones de estado y mantenimiento antes de permitirse a sí mismo escuchar instrucciones entrantes. La naturaleza de estas inspecciones domésticas confirman que los volts de trabajo correctos están disponibles y también el estado y condición de sus líneas de control de entrada y salida. Una vez que se satisface la condición de que el microcontrolador 78 está funcionando correctamente comienza luego a escuchar las palabras de control transmitidas del controlador remoto 12 vía el módulo 14 de transductor. En la temporización global del sistema 10, una vez que el módulo 14 de transductor ha producido el campo electromagnético vía el descrestador 52, la bobina 62y y la barra de retacado 16, los códigos de ARM-1 y DISPARO-1 subsecuentes deben ser recibidos en cuadros de tiempo predeterminados como se describe anteriormente. Si esto no ocurre, el microcontrolador 78 ignorará todas las señales entrantes y efectivamente avanzará a un estado inactivo. La única manera en que la secuencia puede ser reinicializada después de que esto ha ocurrido es apagar y luego volver a encender. Esto se puede hacer al restablecer el controlador 12 remoto y repetir la secuencia de disparo. Cuando el módulo 14 de transductor recibe un código de ARM del controlador remoto 12 energiza su bobina 62, espera un periodo de tiempo que corresponde con el tiempo de asentamiento requerido por la fuente de alimentación de ARCH y microinspecciones de ARCH domesticas (estado 432), luego envía su propio código de ARM-1 generado internamente al módulo 18 de ARCH. Si el módulo 14 de transductor no recibe el código de DISPARO del controlador 12 remoto en un periodo de tiempo nominal después de recibir el código de ARM, apagará el descrestador 52 interrumpiendo mediante esto la energía al módulo 18 de ARCH. Esta secuencia de procedimientos dará como resultado que el módulo 18 de ARCH espere recibir un código de DISPARO-1 del módulo 14 de transductor en una ventana nominal de 5 segundos. Si esto no se presenta, entonces se supone que el módulo 14 de transductor no ha recibido el código de DISPARO del controlador remoto 12 y por consiguiente el microcontrolador 78 apagará el módulo 18 de ARCH y volverá al modo de inactividad. Cuando el microcontrolador 78 recibe y descodifica el código de DISPARO-1 del módulo 14 de transductor, inicia la secuencia de detonación. Esto se obtiene mediante la señalización de una o más de sus líneas de control de salida 82 a un cierto estado de salida para permitir a su vez que un arreglo lógico 84 sea disparado dando como resultado la energización de un interruptor de disparo o relevador 86 que está conectado al detonador 24. El relevador 86 es de preferencia un relevador de DPDT, con un conjunto de contactos que proporcionan un corto circuito permanente a través de los conductores 88 al detonador 24. Esto asegura que ninguna corriente pueda fluir al detonador 24 hasta que el corto circuito sea eliminado mediante el accionamiento del relevador 86. Este solamente puede ser apagado una vez que el microcontrolador 78 procesa el comando de DISPARO-1 y todos los otros parámetros lógicos y condiciones se han satisfecho. Comúnmente esto puede involucrar la transmisión del código de DISPARO-1 mediante el módulo 14 de transductor un número predeterminado • de veces (es decir 30 veces) y la descodificación e inspección correcta de aquella señal por el receptor 76 y el microcontrolador 78 en cada instancia. Cuando el código de DISPARO-1 es recibido y todas las inspecciones internas han sido satisfechas una corriente de detonación es conmutada a los conductores detonadores 88 vía la fuente de alimentación 74 iniciando o detonando el detonador 24.

Una segunda modalidad del sistema 10 de detonación por radio es mostrada en la figura 11. En la segunda modalidad, el módulo 18 de ARCH se encuentra sin cambio y por consiguiente no es mostrado en la figura 11. Las diferencias entre las primeras y segundas modalidades radican en la configuración y operación de la unidad 12' de control remoto y la unidad de transductor 14'. La diferencia esencial que será explicada en mayor detalle posteriormente en la presente, es que la unidad 14' del transductor puede ser colocada en un modo de operación LOCAL permitiendo que un usuario introduzca manualmente varias instrucciones y códigos para su transmisión al módulo de ARCH. Esto por consiguiente permite que el usuario apague el detonador 24 desde, por ejemplo, detrás de una pieza de maquinaria o barrera vía uso directo de la unidad 14' del transductor, en lugar de tener que moverse físicamente a una distancia sustancial alejado del detonador 24 y utilizar el controlador remoto para disparar la carga 24. Cuando la unidad 14' de transductor se encuentra en el modo de operación REMOTO entonces la unidad 12' de control remoto puede ser utilizada esencialmente de la misma manera como el controlador remoto 12 descrito anteriormente para disparar el detonador 24. Cuando la unidad 14' de transductor es ENCENDIDA inicialmente entra automáticamente al modo de operación REMOTO y un indicador 500 de REMOTO se iluminará. Se proporciona una potencia de observación al microcontrolador 502 y generadores de código a prueba de fallas. Los interruptores de ARM y DISPARO 506 y 508 no tendrán respectivamente ningún efecto hasta que un usuario introduce un número de identificación personal (PIN) válido vía medios de entrada manuales tales como un teclado 510 y un interruptor 512 de modo es conmutado para hacer bascular la unidad 14' del transductor al modo LOCAL. El circuito principal del microcontrolador 502 entra ahora a un estado de espera y verifica comandos y señales entrantes del controlador remoto 12' y explora su teclado 510 e interruptores 506, 508 y 512. Es posible seleccionar el modo de operación LOCAL mediante la conmutación del interruptor de modo 512. Una vez que esto se hace, una diversidad de eventos se pueden presentar y el lógico a prueba de fallas debe ser satisfecho antes de que se entre realmente al modo LOCAL. En primer lugar, el indicador 500 de REMOTO permanecerá iluminado aunque el interruptor 512 de MODO haya conmutado a la posición del modo LOCAL. Un indicador 514 de modo LOCAL se iluminará después de que el proceso de autentificación se ha consumado exitosamente. Una vez que el interruptor 512 de modo es activado, un tiempo en un sistema de temporización y lógico 516 contará un periodo predeterminado tal como de 10 segundos. En este tiempo, un usuario debe introducir un PIN válido vía el teclado 510. Si un usuario introduce un número de PIN válido en el teclado 510 en un límite de tiempo contado por la unidad de temporizador 516 el indicador 500 de remoto es apagado y el indicador 514 de local es iluminado. También, un generador de AIS 518 dentro de la unidad 14' del transductor es activado. El generador de AIS 518 genera un código o tono completamente de unos (1) que es transmitido por el transceptor 504 a la unidad 12' del controlador remoto. La unidad 12' de controlador remoto es configurada para asegurar que no pueda ser accesada o ponerse en operación en tanto que recibe el tono completamente de unos (1) la unidad 14' de transductor. En el caso de que un PIN no ipvali D sea introducido por el teclado 510 o ningún PIN sea introducido en el periodo de tiempo preestablecido el microcontrolador 502 es apagado por un segundo periodo de tiempo predeterminado antes de que un usuario pueda otra vez intentar poner en operación la unidad 14' de transductor. Los PIN válidos pueden ser almacenados en el microcontrolador 502. Se contempla que estos PIN pueden ser cambiados o borrados a voluntad. Cuando la unidad 14' de transductor es conmutada al modo LOCAL y el interruptor de ARM 506 es impulsado o activado de otra manera un voltaje de corriente directa ya sea a bordo o controlado por una unidad 14' de transmisor es conmutado a un inversor (esto es, descrestador) para producir una salida de voltaje de corriente alterna que es encauzada vía un interruptor de aislamiento de la barra de retacado (no mostrado) a una bobina de la barra de retacado (no mostrada pero equivalente a la bobina 62 en la figura 3) , que forma parte del transceptor 504. Esto genera el campo electromagnético para inducir la potencia operacional para el módulo 18 de ARCH. La unidad 14' de transductor y bobina de la barra de retacado son componentes separados conectados mediante alambres. De esta manera, la bobina puede ser colocada alrededor de la barra de retacado 20 y la unidad 14' del transductor puede ponerse en operación desde atrás de una pieza de maquinaria o dispositivo de repliegue o retroimpacto colocado contra la barra de retacado 20. Como con la modalidad previa, la condición de ARM es mantenida por un periodo de tiempo predeterminado que puede ser ajustado de entre 0 y 9 segundos. Si el interruptor 508 de DISPARO no es activado u oprimido en aquel periodo de tiempo la unidad 14' de transductor interrumpe la potencia al inversor (agotando mediante esto la potencia del modo de ARCH) y se apaga a sí mismo por un periodo de tiempo predeterminado. Si el interruptor de DISPARO 508 es activado en el cuadro de tiempo provisto, el microcontrolador 502 valida primero o verifica la activación del interruptor de DISPARO 508 y luego genera un código de DISPARO en forma de una corriente de datos de 128 bits. Esta corriente de datos es utilizada para modular efectivamente la salida del inversor provocando que opere como una fuente de modulación de ancho de impulso (PWM) para el transceptor 504. El voltaje de corriente alterna de PWM resultante proporciona la potencia y formato de señalización requeridos por el módulo 18 de ARCH. El controlador 12' remoto puede solamente ponerse en operación cuando la unidad 14' del transductor ha sido conmutada al modo de operación REMOTO. Si la unidad 14' del transductor se encuentra en el modo de operación LOCAL, una lámpara indicadora en la unidad 12' de controlador remoto será iluminada y cualesquier interruptores, teclados u otros medios de entrada en unidad 12' de controlador remoto serán deshabilitados efectivamente negando mediante esto al usuario la entrada a cualesquier comandos a la unidad 12' de control remoto. Cuando la potencia es primero activada en la unidad 12' del controlador remoto se aplica una potencia de observación a su microcontrolador a bordo 520 también como su transceptor 522 y descodificador de AIS 524. Los interruptores de ARM y DISPARO 526 y 528 respectivamente no tendrán ningún efecto hasta que se ha establecido un modo de operación local de la unidad 12' de control remoto. La unidad 12' de controlador remoto incluye un indicador 530 de modo REMOTO y un indicador 532 de modo LOCAL.

Cuando la unidad 12' de control remoto es ENCENDIDA y solamente cuando la unidad 14' de transductor ha sido conmutada al modo de operación REMOTO, el indicador 532 de modo LOCAL se ilumina y el indicador 530 de modo REMOTO se apaga. El indicador 532 de modo LOCAL se iluminará solamente después que un proceso de autentificación se ha consumado exitosamente . Cuando el interruptor 512 de selector de modo en una unidad 14' de transductor es conmutado al modo remoto, un tono de 1.5 Kilohertz (esto es, un código de unos (1)) es generado vía el codificador de AIS 518 y transmitido mediante el transceptor 504. El transceptor 522 de la unidad 12' de control remoto debe recibir y descodificar este tono antes de que pueda conmutar al modo de operación local. Este es un sistema a prueba de fallas de tal manera que si el controlador 12' remoto está fuera de rango o si la unidad 14' de transductor se encuentra en el modo de operación local no puede ser accesado. Suponiendo que todo está en orden y que el descodificador de AIS 524 descodifica un tono válido, luego el descodificador de AIS 524 inicia un temporizador en una unidad de lógico y temporizador 526 para iniciar el conteo de un primer periodo de tiempo normalmente de 10 segundos. Durante este periodo de 10 segundos, un operador debe introducir un PIN válido via un teclado 534. Si un PIN no es detectado en este periodo de tiempo predeterminado o el PIN no es válido, el microcontrolador 520 se apagará por un segundo periodo de tiempo predeterminado antes de que pueda ser reactivado. Si un PIN válido ha sido introducido y validado, entonces el microcontrolador 520 opera para establecer un enlace de comunicación por radio con la unidad 14' de transductor de una manera similar como se describe en relación con la primera modalidad. En amplios términos generales, el microcontrolador 520 genera una palabra de código de identificación única (esto es, código de ENLACE) y envía continuamente la palabra de código vía su transceptor 522 hasta que un reconocimiento es recibido de la unidad 14' de transductor. Si ningún reconocimiento se ha recibido después de un periodo de tiempo establecido (pero ajustable) (es decir 60 segundos) entonces el microcontrolador 520 entra a un modo de restablecimiento y se pide otra vez al operador un PIN válido. El programa de circuito principal para el microcontrolador 520 es estructurado de tal manera que ignorará cualquier actividad en sus interruptores de ARM/DISPARO 526, 528 hasta el tiempo en que un enlace de comunicación por radio a la unidad 14' del transductor se ha establecido. En el caso de que un enlace de comunicación por radio se establezca y luego el operador oprima el interruptor 526 de ARM un código de ARM es enviado vía el transceptor 522 a la unidad 14' de transductor. Luego el transductor 14' ejecuta su secuencia de armado, sin embargo la unidad 14' de transductor debe reconocer la recepción del código de ARM antes de que el microcontrolador 520 sea habilitado para proceder adicionalmente. Al recibir un reconocimiento válido de la unidad 14' del transductor, un temporizador dentro de la unidad 516 es otra vez puesto en operación para contar un tiempo predeterminado ajustable entre 0 y 9 segundos. Además, un indicador de armado (no mostrado) es iluminado en el controlador 12' remoto. Si el interruptor 528 de DISPARO es activado en el periodo de tiempo mencionado anteriormente, el microcontrolador 520 enviará un código de DISPARO vía el transceptor 522 a la unidad 14' de transductor. El código de DISPARO de la unidad 12' de control remoto puede ser comúnmente una palabra de 32 bits. La unidad 14' de transductor debe reconocer la recepción del código de DISPARO de la unidad 12' de transductor y recibir el mismo código una segunda vez antes de que la unidad 14' de transductor entre a su ciclo de disparo. A partir de la descripción anterior sería evidente que el sistema 10 puede ser utilizado para iniciar un detonador eléctrico o encendedor eléctrico para permitir la detonación o descomposición rápida de un material energético que incluye un material explosivo o tipo propelente que se presente dentro de un agujero previamente perforado en una cara de roca o material similar que requiere estallido o fragmentación. Se contempla que una aplicación principal para el módulo 18 de ARCH que tiene el potencial de revolucionar métodos de perforación de rocas duras es la minería in situ. A este respecto, una máquina diseñada de acuerdo con las necesidades puede ser elaborada que pueda perforar un agujero o agujeros en una formación de roca e insertar automáticamente un módulo 18 de ARCH y barra de retacado 16 con el transductor 14 o por lo menos la bobina del transductor. La barra de retacado puede ser reutilizada (como también por supuesto el transductor 14 y el controlador remoto 12), el módulo 18 de ARCH es sin embargo destruido. Así, la máquina portaría un suministro de módulos de ARCH con detonadores anexos 24 para su deposición en agujeros junto con material energético. Más en particular, se contempla que la máquina en cuestión tendría comúnmente una barrera que pueda ser girada alrededor de su eje longitudinal, la barrera soporta un taladro para perforar agujeros en una formación de roca, un sistema de suministro para suministrar o depositar un módulo 18 de ARCH con detonador anexo 24 y una carga de material energético al agujero perforado y un ariete para insertar y retractar subsecuentemente la barra 16 de retacado del agujero. La máquina podría operar esencialmente de una manera continua de tal manera que en primer lugar un agujero es perforado, luego la barrera es girada para alinear los medios de suministro con el agujero para depositar un módulo 18 de ARCH y detonador 24 en el agujero y luego la barrera girada de tal manera que el ariete pueda insertar la barra de retacado 16. Luego un operador de la máquina puede desde la cabina de máquina o desde atrás de la máquina poner en operación el módulo 14' de transductor (estando en su modo de operación local) para disparar a distancia el detonador 24. Luego este proceso es repetido secuencialmente. Se contempla además que el módulo 18 de ARCH y sistema 10 puedan ser utilizados en aplicaciones que no consisten de minería tales como trabajos de excavación civil y para iniciar fuegos de artificio, etc. Un beneficio sustancial del módulo 18 de ARCH con respecto a la técnica previa es que no hay necesidad de tener ningún conductor o cordón de iniciación físicamente en el agujero en el cual en detonador está localizado con el fin de iniciar la detonación. Tales conductores pueden actuar como antenas para recibir campos electromagnéticos parásitos provocando la inducción de corrientes que pueden iniciar prematuramente la detonación. También la colocación físicamente de conductores o cuerdas en un agujero de estallido es inherentemente peligroso debido a la posibilidad de fallas de la roca. Como resultado de esto solamente, el aspecto de seguridad del módulo 18 de ARCH es sustancialmente mayor que aquel en comparación con los dispositivos y sistemas previamente conocidos para disparar detonadores. Además, el módulo de ARCH tiene inteligencia integrada para proporcionar o suministrar una corriente de detonación aun si la potencia es inducida mediante un campo electromagnético parásito, puesto que también debe recibir y verificar un código de DISPARO válido. La seguridad de operación es mejorada adicionalmente por el hecho de que un corto circuito es aplicado a través del detonador del módulo 18 de ARCH hasta tal tiempo en que el código de DISPARO es recibido y verificado. Esto hace imposible que una corriente de detonación pase al detonador. Ahora que una modalidad de la presente invención se ha descrito en detalle será evidente para aquellos experimentados en la técnica relevantes que numerosas modificaciones y variaciones se pueden efectuar sin desviarse de los conceptos básicos de la invención. Por ejemplo, la manipulación de frecuencia y modulación de ancho de impulso se utilizan como los regímenes de modulación para el sistema 10 en las modalidades descritas. Sin embargo, otros esquemas de modulación pueden ser utilizados tales como manipulación de amplitud coherente o no coherente (ASK) o desplazamiento de fase (PSK) o manipulación de fase diferencialmente coherente (DPSK). También, diferentes protocolos de reconocimiento pueden ser utilizados entre varios componentes del sistema 10 para el reconocimiento de la recepción de varias señales y códigos de control. Además, los límites de tiempo predeterminados mencionados anteriormente, por ejemplo como estados 354, 374 y 422 pueden ser alterados. También se contempla que sería posible suministrar potencia y señales/códigos de control al módulo 18 de ARCH vía señales o campos separados en lugar de combinarlos en una sola señal. Además, la comunicación y transferencia de potencia entre el controlador remoto 12 y el transductor 14' puede ser vía cables o alambres en lugar de mediante comunicación por radio. Sin embargo, es importante que la comunicación entre el transductor 14 y el módulo 18 de ARCH sea en virtud de ondas electromagnéticas en lugar de mediante cableado. Se considera que todas de tales modificaciones y variaciones están dentro del alcance de la presente invención, la naturaleza de la cual se determinará a partir de la descripción anterior y las reivindicaciones adjuntas. Se hace constar que, con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Claims (17)

1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un sistema de detonación por inducción electromagnética controlado, para una iniciación en el agujero, desacoplada, de una sustancia energética, el sistema está caracterizado porque incluye: un módulo de carga por radio automático, acoplado con una sustancia energética y depositado en un agujero formado en un material duro, el módulo de carga por radio automático no tiene ninguna fuente de alimentación a bordo permanente sino que incluye un circuito de potencia para extraer, por medio de inducción electromagnética, energía de operación de un campo electromagnético generado a distancia, el circuito de alimentación proporciona potencia de operación para el módulo de carga por radio automático y arreglado para generar una corriente de detonación que se puede suministrar al material energético y medios para recibir y descodificar señales de control transmitidas por radio que incluyen un código de DISPARO, la recepción verificada del cual provoca el suministro de la corriente de detonación al material energético; una barra de retacado o atraque para retacar el agujero en el cual el material energético y el módulo de carga por radio automático están depositados y una unidad de transductor para transmitir por radio las señales de control, la unidad de transductor tiene una bobina para generar el campo electromagnético, la bobina es montada sobre o en la barra de retacado para efectuar la transferencia de potencia de operación al módulo de carga por radio automático mediante inducción electromagnética.
2. 2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios para recibir y descodificar la señal de control extraen la señal de control del campo electromagnético.
3. 3. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el módulo de carga por radio automático incluye además un interruptor de salida a través del cual la corriente de detonación electrónica debe fluir con el fin de iniciar el material detonable, el interruptor es configurado para proporcionar una salida de corto circuito al material detonable hasta la recepción y verificación del código de disparo, en cuyo caso, el interruptor se pone en operación para eliminar el corto circuito y permitir que la corriente de detonación electrónica fluya al material detonable .
4. 4. El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque incluye además una unidad de transductor que tiene una fuente de alimentación para alimentar energía a los medios de generación del campo electromagnético para generar el campo electromagnético y medios de transceptor de radio para transmitir por radio las señales de control al módulo de módulo de carga por radio automático.
5. 5. El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la unidad de transductor incluye además medios para imprimir las señales de control sobre el campo electromagnético de tal manera que los medios de transceptor de radio transmiten el campo electromagnético y las señales de control al módulo de carga por radio automático.
6. 6. El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la unidad de transductor incluye un interruptor de modo conmutable entre un modo de operación local y un modo de operación remoto, en donde en el modo de operación local, un usuario puede introducir manualmente instrucciones a la unidad de transductor para transmisión por rarÜD al pócLdo de carga par rarüo auüiúLkr> y en cfctxle en el m b de qpecscá n remoto, un usuario puede introducir instrucciones a la unidad de transductor via una unidad de controlador remota.
7. 7. El sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque la unidad de transductor incluye medios para la introducción manual de instrucciones y medios de temporización ambos asociados operativamente con el interruptor de modo, mediante el cual, en la conmutación del interruptor del modo al modo local, un usuario debe introducir vía los medios de entrada (o medios de introducción) un número de identificación válido reconocido por la unidad de transductor en un periodo de tiempo predeterminado sincronizado por los medios de temporización con el fin de que las instrucciones adicionales del usuario sean accionadas mediante la unidad de transductor y en ausencia de la introducción de un número de identificación válido en el periodo de tiempo la unidad de transductor se apaga automáticamente para no ser sensible a las instrucciones introducidas por el usuario por un segundo periodo de tiempo sincronizado o temporizado mediante los medios de temporización.
8. 8. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque la unidad de transductor incluye un interruptor de AFMADO funcional cuando la unidad de transductor se encuentra en el modo de operación local que, cuando es activada provoca que los medios de generación del campo eléctrico generen el campo electromagnético.
9. 9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la unidad de transductor incluye un interruptor de disparo funcional cuando la unidad de transductor se encuentra en el modo de operación local y el cual cuando es activado en un periodo de tiempo predeterminado después de la activación del interruptor de FM&D provoca que la unidad de transductor transmita el código de disparo al módulo de módulo de carga por radio automático.
10. 10. El sistema de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque incluye además una unidad de controlador remoto mediante la cual un usuario puede comunicar instrucciones a la unidad de transductor desde un sitio lejano de la unidad de transductor.
11. 11. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la unidad de controlador remoto incluye medios para la introducción manual de instrucciones mediante los cuales un usuario debe introducir un número de identificación válido en un periodo de tiempo predeterminado con el fin de que el controlador remoto establezca un enlace de comunicación por radio con la unidad de transductor.
12. 12. El sistema de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la unidad de controlador remoto incluye medios de procesador para generar una palabra de código de identificación única que es transmitida continuamente hasta que una señal de reconocimiento es recibida de la unidad de transductor correspondiente a la palabra del código de identificación y en donde, en ausencia de la recepción de la señal de reconocimiento en un periodo de tiempo predeterminado, la unidad de controlador remoto entra a un modo de restablecimiento en el cual un usuario debe una vez más introducir un número de identificación válido para reiniciar el establecimiento del enlace de comunicación por radio con la unidad del transductor.
13. 13. El sistema de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la unidad de controlador remoto incluye además un interruptor de AFMNDO, que después de la activación, cuando un enlace de comunicación por radio se ha establecido con la unidad del transductor, provoca que la unidad del controlador remoto transmita un código de íEMHDa la unidad del transductor, después de lo cual la unidad del transductor genera el campo electromagnético.
14. 14. El sistema de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque la unidad de transductor envía una señal de reconocimiento a la unidad de controlador remoto después de la recepción del código de ATOBDOy después de esto la unidad de transductor inicia sus medios de temporización o sincronización para medir un primer periodo de tiempo en el cual recibir un código de disparo de la unidad de controlador remoto, en donde la ausencia de la recepción del código de disparo en el primer periodo la unidad de transductor se apaga automáticamente por un segundo periodo de tiempo.
15. 15. El sistema de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la unidad de control remoto incluye un interruptor de disparo que, cuando es activado, provoca que la unidad de control remoto transmita un código de disparo a la unidad de transductor, que a su vez, después de la recepción verificada del mismo, retransmite el código de disparo al módulo de módulo de carga por radio automático.
16. 16. El sistema de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el código de disparo transmitido por el controlador remoto a la unidad de transductor es diferente del código de disparo retransmitido por la unidad de transductor al módulo de módulo de carga por radio automático.
17. 17. Un sistema de detonación por inducción electromagnética controlado, para iniciar un material detonable, el sistema está caracterizado porque incluye; un módulo de carga de radio automático para suministrar una corriente de detonación eléctrica a un material detonable, el módulo de carga por radio automático no tiene ninguna fuente de alimentación permanente sino que incluye un circuito de potencia o circuito de alimentación para extraer potencia por medio de inducción electromagnética a partir de un campo electromagnético generado a distancia del módulo de carga por radio automático, el circuito de alimentación proporciona potencia de operación para el módulo de carga por radio automático y la corriente eléctrica de detonación y medios para recibir y descodificar señales de control transmitidas por radio en las que se incluyen un código de disparo, la recepción verificada del cual provoca que el módulo de carga por radio automático alimente la corriente a y mediante esto inicie el material detonable.