Способ и система программирования и воспламенения электронных детонаторов

Номер патента: 20679

Опубликовано: 30.12.2014

Авторы: Трусселль Рафаэль, Гийон Франк

Есть еще 4 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Система программирования и воспламенения множества электронных детонаторов (1), каждому из которых соответствует собственный параметр идентификации (IDdet), содержащая

по меньшей мере один блок (20) программирования, содержащий память (280) и предназначенный для определения параметров идентификации электронных детонаторов (1) и их индивидуального соответствия в памяти с информацией о взрыве (Tdet) для формирования плана взрыва (РТ);

блок (10) воспламенения, предназначенный для извлечения из памяти (280) по меньшей мере одного блока (20) программирования плана взрыва (РТ), формирующего связи между соответствующими параметрами идентификации (IDdet) и информациями о взрыве (Tdet) и для управления последовательностью воспламенения детонаторов, исходя из извлеченного плана взрыва;

отличающаяся тем, что по меньшей мере один блок (20) программирования содержит

пассивную метку (28) для радиочастотной записи/считывания, снабженную микросхемой (280), служащей в качестве памяти для хранения плана взрыва (РТ), и

радиочастотный считыватель (27), предназначенный для записи и считывания пассивных меток, включая пассивную метку (28) блока (20) программирования.

2. Система по п.1, в которой первый блок (20') программирования содержит средства управления радиочастотным считывателем (27'), предназначенным для считывания плана взрыва (РТ), записанного в памяти пассивной метки (28) второго блока (20) программирования и для копирования плана взрыва, считанного в памяти (280') пассивной метки (28') первого блока (20') программирования.

3. Система по п.2, в которой пассивная метка (28) содержит ассоциированные с планом взрыва идентификационные данные (LTi) географической зоны (30, 40), которой принадлежат упомянутые детонаторы (1), формирующие план взрыва (РТ).

4. Система по любому из пп.1-3, в которой блок (10) воспламенения содержит радиочастотный считыватель (17), предназначенный для считывания и записи пассивной метки (28) по меньшей мере из одного блока (20) программирования так, чтобы восстановить план взрыва (РТ).

5. Система по п.4, в которой блок (20) программирования содержит средства задержки радиочастотного считывателя (21), когда внешний радиочастотный считыватель (17) передает план взрыва (РТ) из памяти (280) этого блока (20) программирования.

6. Система по любому из предыдущих пп.1-5, в которой информация о взрыве содержит временную задержку воспламенения соответствующего детонатора.

7. Система по любому из предыдущих пп.1-6, в которой пассивная метка, содержащая микросхему, является съемной.

8. Способ программирования для воспламенения множества электронных детонаторов (1), каждому из которых соответствует собственный идентификационный параметр (IDdet), осуществляемый с использованием системы по п.1 и содержащий этапы, на которых

определяют посредством по меньшей мере одного блока (20) программирования, содержащего память (280), идентификационные параметры (IDdet) электронных детонаторов (1);

ассоциируют в памяти блока программирования информацию о взрыве (Tdet) с каждым определенным идентификационным параметром для формирования плана взрыва (РТ);

получают посредством блока (10) воспламенения, предназначенного для управления последовательностью взрыва детонаторов, из памяти по меньшей мере одного блока программирования план взрыва, сформированный соответствующими связями между соответствующими параметрами идентификации и информацией о взрыве;

отличающийся тем, что на этапе ассоциирования записывают радиочастотным образом связь между идентификационными параметрами и информацией о взрыве в память пассивной метки (28) для радиочастотной записи/считывания.

9. Способ по п.8, содержащий этап, на котором передают путем радиочастотного считывания план взрыва (РТ) из пассивной метки (28) первого блока (20) программирования в память (280') пассивной метки (28') второго блока (20') программирования.

10. Способ по п.9, в котором упомянутый второй блок (20') программирования выполняет этапы получения и ассоциирования для формирования передаваемого плана взрыва (РТ).

11. Способ по любому из пп.8-10, в котором множество электронных детонаторов (1) распределено по нескольким отдельным географическим зонам (30, 40), при этом способ включает этап, на котором считывают и ассоциируют идентификатор (LTi) одной упомянутой географической зоны с упомянутым планом взрыва (РТ) в памяти.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

(1), каждому из которых присвоен идентификатор (IDdet), а также к соответствующему способу. Система содержит блок (20) программирования, предназначенный для определения идентификаторов детонаторов (1) и их индивидуального ассоциирования в памяти с временной задержкой (Tdet) воспламенения для образования плана взрыва (РТ); блок (10) воспламенения для извлечения плана взрыва (РТ) из блока памяти (280) блока (20) программирования и управления последовательностью воспламенения детонаторов в соответствии с извлеченным планом взрыва; и блок (20) программирования содержит пассивную метку (28) RFID, снабженную микросхемой(280) в качестве блока памяти для хранения плана взрыва (РТ), и радиочастотный считыватель (27),предназначенный для считывания/записи пассивных меток. Область техники Изобретение относится к системе программирования и воспламенения системы электронных детонаторов, а также к соответствующему способу программирования. Предшествующий уровень техники При проведении большинства взрывных работ детонацию зарядов взрывчатки, снабженных детонаторами, осуществляют в соответствии с очень точной временной последовательностью с целью повышения кпд взрывных работ и большего контроля результатов. Недавнее появление систем взрыва электронных детонаторов позволяет получить точность этой временной последовательности, значительно превышающую точность обычных пиротехнических систем. В процессе внедрения систем взрыва электронных детонаторов значительная часть работы состоит в подготовке плана воспламенения детонаторов, соответствующего этой временной последовательности,затем в программировании и тестировании "фронта" этих детонаторов, то есть вблизи шпуров, затем в воспламенении детонаторов из "пункта управления взрывом", то есть на безопасном расстоянии от зоны взрыва. Публикация WO 97/45696 описывает этапы программирования детонаторов, заключающиеся, в основном, в использовании одного или нескольких блоков или консолей программирования для связи времени задержки в миллисекундах с каждым из детонаторов. Соответствующая таблица ассоциирования формирует план взрыва, который затем передается блоку или консоли взрыва с данными о мощностях и кодах воспламенения детонаторов. Эта передача может быть осуществлена с помощью инфракрасной технологии, причем последняя требует относительно точного позиционирования двух блоков, что создает трудности при использовании в местах осуществления работ или в забоях. Другие системы осуществления взрывов предлагают передачу этих данных между одним или несколькими консолями программирования и консолью взрыва с помощью соединительных кабелей, а также с помощью беспроводных технологий типа Bluetooth (коммерческое название). В первом случае может случиться, что кабель окажется неисправным или отключенным, что сделает невозможным сбор данных от консолей программирования. Наконец, используемые в настоящее время технологии независимо от того, являются ли они проводными, беспроводными, инфракрасными или типа Bluetooth, требуют электропитания для обеспечения передачи данных. Таким образом, существует необходимость обеспечения безопасности этой передачи данных к консоли взрыва, не используя ни кабели, ни электропитание консоли, с которой необходимо собирать данные. На практике, оператор осматривает место проведения работ в длину и в ширину для последовательного и индивидуального подключения каждого из детонаторов к взрывной линии. Блок программирования оператора также соединен с взрывной линией, так как он определяет подключение нового детонатора и идентифицирует последний. Затем оператор с помощью буквенно-цифровой клавиатуры блока программирования задает время задержки, ассоциированное с каждым из детонаторов, последовательно идентифицируемых на линии взрыва. В дальнейшем эта операция в описании будет называться "программированием детонаторов". Как вариант, вместо ассоциирования с каждым детонатором информации о времени задержки взрыва, оператор может уточнить в своем блоке программирования информацию взрыва типа, идентифицирующего пробуравленную на месте производства работ скважину, в которую помещен детектируемый детонатор, ассоциация с временем задержки может быть реализована в дальнейшем, например, в консоли взрыва. Во время операции программирования детонаторов выполняют этап идентификации детонаторов. Для блока программирования эта идентификация заключается в восстановлении параметра идентификации подключенного детонатора путем обмена сообщениями по линии взрыва, причем этот параметр запоминается, например, в памяти ПЗУ электронного детонатора. Блок программирования запоминает,таким образом, в памяти электрически программируемого ПЗУ, связь между этим параметром идентификации и временем задержки или соответствующим номером скважины. Результирующая таблица представляет план взрыва. Как вариант, для блока программирования идентификация может заключаться в направлении детонатору параметра идентификации, который будет запомнен детонатором, например, в памяти электрически программируемого ПЗУ, при этом блок программирования запоминает, таким образом, связь этого идентификатора и информации о взрыве типа времени задержки или номера скважины. В процессе осуществления значительного количества взрывов эта операция программирования может быстро стать трудоемкой в основном из-за большого количества присоединяемых и программируемых детонаторов. Таким образом, иногда может потребоваться несколько часов для программирования. В этом случае операция программирования может быть выполнена несколькими операторами, каждый из которых обеспечен блоком программирования для программирования каждым из них части плана взрыва. На практике, план взрыва разделяется на несколько зон, детонаторы каждой из них соединяются ме-1 020679 жду собой шинными линиями, а совокупность этих шинных линий образуют сеть, соединенную с основной линией, называемой линией взрыва. В этой конфигурации часто используется один и тот же блок программирования для программирования одной или нескольких шинных линий без смешивания на одной и той же шинной линии детонаторов, программируемых другими блоками программирования. После осуществления программирования всех детонаторов часто прибегают, кроме того, к осуществлению тестирования на месте производства работ с помощью одного или нескольких консолей программирования. Это тестирование предназначено, в частности, для уточнения того, что совокупность программируемых детонаторов правильно подключена к взрывной линии и что никакой другой "посторонний" детонатор не подключен без предварительного программирования консолью программирования. Когда несколько консолей программирования используются для программирования одного взрыва,каждый из них содержит параметры идентификации только части детонаторов, подсоединенных к взрывной линии, и соответствующих только детонаторам, программируемым этой косолью. Каждая консоль выполняет функцию подсчета и последующей идентификации подключенных детонаторов. Однако во внимание не принимается наличие посторонних детонаторов, программируемых другими консолями. Это требует мысленного вмешательства операторов, в частности, для сравнения количества подключенных детонаторов с количеством запрограммированных детонаторов без обеспечения легкого детектирования возможных посторонних детонаторов. За исключением случая, когда используется единственная консоль программирования, никакая консоль программирования не содержит совокупности идентификаторов детонаторов плана взрыва. Таким образом, невозможно тестировать за один прием всю совокупность детонаторов плана взрыва. Таким образом, существует также необходимость располагать средствами, упрощающими проводимые операции тестирования, на совокупностях или линиях взрыва. Кроме того, может случиться, что один блок программирования становится неисправным в процессе операций программирования, например, при выходе из строя батареи питания или разрушении ее конструкции вследствие аварии в скважине. Такая ситуация требует общего перепрограммирования детонаторов, первоначально занесенных в память в (частичный) план взрыва неисправной консоли. Следствием этого может явиться значительная потеря времени. Может также случиться, что оператор не сможет закончить свои операции программирования, так как батарея разряжена и требует дозарядки. Существует также необходимость располагать более эффективными средствами программирования в случае неисправности консоли программирования. В этом контексте изобретение направлено на исключение по меньшей мере одного недостатка известного уровня техники путем предложения, в частности, упрощения передачи данных, включая программируемые планы взрыва, между различными консолями. Для достижения этой цели изобретение предлагает, в частности, систему программирования и воспламенения множества электронных детонаторов, каждый из которых ассоциируется собственным идентификационным параметром, содержащую по меньшей мере один блок программирования, содержащий блок памяти и предназначенный для определения идентификационных параметров электронных детонаторов и их индивидуального ассоциирования, в блоке памяти, с информацией о взрыве, для формирования плана взрыва; блок воспламенения, предназначенный для восстановления из памяти по меньшей мере одного блока программирования, плана взрыва, при этом упомянутый план взрыва образован ассоциациями между идентификационными параметрами и соответствующей информацией о взрыве, и для управления последовательностью взрыва детонаторов исходя из восстановленного плана взрыва; отличающуюся тем, что по меньшей мере один блок программирования содержит пассивную радиочастотную метку для считывания/записи, снабженную микросхемой, используемой в качестве памяти для хранения плана взрыва, и радиочастотное считывающее устройство, предназначенное для считывания и записи пассивных меток, включая упомянутую пассивную метку блока программирования. Система по изобретению основана на использовании меток RFID для хранения планов взрыва в процессе программирования на месте или "фронтально". Под "на месте" или "фронтально" понимают операции, осуществляемые на месте проведения работ, где установлены детонаторы. Эта операция противоположна воспламенению, которое осуществляется на расстоянии через линию взрыва с помощью консоли воспламенения, называемой также консолью взрыва. Как вариант, "основная" консоль воспламенения может, при необходимости, управлять несколькими различными взрывами с помощью "подчиненных" и локальных консолей воспламенения, каждая из которых связана с собственной линией взрыва. В противовес электрически программируемым ПЗУ, используемым в решениях по известному уровню техники, требующих для работы питание, использование радиочастотных меток RFID позволяет,несмотря на нежелательность места проведения работ для информационных манипуляций, упростить и обеспечить безопасность передачи этих планов взрыва другим консолям, даже и тогда, когда основная консоль программирования может быть неисправной. Передавая план частичного взрыва на новую консоль программирования, с помощью средств RFID,можно продолжать программирование плана взрыва без потери того, что было сделано до выхода из строя первой консоли. Кроме того, во время тестирования, проводимого после программирования плана взрыва, посредством нескольких консолей, изобретение упрощает также передачу программ на единственную консоль. Тесты, проводимые с помощью этой единой консоли, позволяют осуществить более легкую идентификацию посторонних детонаторов и уменьшить и даже исключить мысленное вмешательство оператора. Наблюдается, кроме того, что в противовес обычному использованию пассивных меток типа RFID для радиочастотной идентификации пассивная метка по изобретению служит в качестве памяти для некоррелированных данных какой-либо идентификации консоли программирования, которую она содержит. В данном случае введенный в блок памяти план взрыва не предназначен для идентификации консоли программирования. Это ясно вытекает из представленного ниже детального описания, в котором пассивная метка представляет собой временную память планов взрыва перед передачей или другой консоли программирования или, обычно, консоли воспламенения. В варианте воплощения первый блок программирования содержит средства управления упомянутым радиочастотным считывателем, предназначенным для считывания плана взрыва из памяти пассивной метки второго блока программирования и для записи упомянутого плана взрыва в память пассивной метки первого блока программирования. Такое устройство позволяет обеспечить простое и быстрое восстановление планов взрыва, частично запрограммированных вышедшим из строя блоком программирования. В частности, упомянутая пассивная метка содержит ассоциированные с планом взрыва идентификационные данные географической зоны, которой принадлежат упомянутые детонаторы, образующие план взрыва. В частности, так как обычно используется консоль программирования только на одной линии взрыва или на шинной линии, речь может идти об идентификации этой линии, например, через идентификатор консоли взрыва, подчиненной и локально соединенной с этой линией. Это, в частности, упрощает перегруппировку планов взрыва для тестирований и/или питания консолей взрыва. В варианте воплощения изобретения упомянутый блок воспламенения содержит радиочастотный считыватель, предназначенный для считывания и записи пассивной метки по меньшей мере одного блока программирования для того, чтобы восстанавливать план взрыва. Благодаря такой конфигурации восстановление плана взрыва из одной или нескольких консолей программирования становится более легким, сравнимым, например, с инфракрасной технологией из известного технического уровня. В частности, упомянутый блок программирования содержит средства задержки радиочастотного считывающего устройства, когда внешнее радиочастотное считывающее устройство передает план взрыва из памяти этого блока программирования. Исключаются, таким образом, конфликты считывания радиочастотных меток, осуществляемых двумя параллельными считывающими устройствами. Это используется, в частности, когда консоль воспламенения восстанавливает планы взрывов от совокупности консолей программирования, а также когда необходимо концентрировать совокупность собранных планов взрыва в одной консоли программирования для осуществления, например, тестирования с помощью этой консоли. В соответствии с признаком изобретения упомянутая информация о взрыве содержит временную задержку воспламенения соответствующего детонатора. Полученный таким образом план взрыва непосредственно готов к работе для консолей взрыва. В частности, упомянутые параметры идентификации кодированы на 24 бита, а упомянутые временные задержки кодированы на 14 битов. Такая конфигурация позволяет сохранять в форме таблицы план взрыва, состоящий из нескольких тысяч входов классических радиочастотных меток, например, оснащенных, например, 32 кБ памяти. В варианте воплощения по меньшей мере один блок программирования содержит множество радиочастотных меток для хранения в каждой части плана взрыва. Благодаря технике предупреждения столкновений при радиочастотном считывании сохраняются преимущества настоящего изобретения при расширении возможностей программирования соответствующих блоков. В другом варианте воплощения радиочастотная метка является сменной. Она может, таким образом, быть встроенной в другой блок программирования для продолжения операций программирования. Соответственно, изобретение касается также способа программирования для воспламенения множества электронных детонаторов, каждому из которых присвоен собственный идентификационный параметр, содержащего этапы, на которых: определяют с помощью по меньшей мере одного блока программирования, содержащего блок памяти, идентификационные параметры электронных детонаторов; ассоциируют в блоке памяти блока программирования информацию о взрыве с каждым определенным идентификационным параметром для формирования плана взрыва; получают посредством блока воспламенения предназначенного для управления последовательностью взрывов детонаторов из памяти по меньшей мере одного блока программирования, план взрыва,образованный ассоциациями между параметрами идентификации и соответствующей информацией о взрыве; отличающегося тем, что этап ассоциирования включает в себя радиочастотную запись ассоциации в памяти пассивной метки радиочастотной записи/считывания. Способ обладает также преимуществами, подобными преимуществам представленных выше систем, в частности свободное предоставление плана взрыва в распоряжение другим консолям. Как вариант, способ может включать этапы, касающиеся характеристик представленной выше системы программирования и воспламенения. В частности, способ включает также этап передачи путем радиочастотного считывания плана взрыва с пассивной метки первого блока программирования в память пассивной метки второго блока программирования. Эта передача, в частности, может быть осуществлена при отказе упомянутого первого блока программирования или при необходимости перегруппирования на месте производства работ планов взрывов нескольких консолей программирования, например, для проведения тестирования всей совокупности детонаторов. В соответствии с особой характеристикой упомянутый второй блок программирования осуществляет этапы получения и ассоциирования для дополнения переданного плана взрыва. Благодаря такому расположению не теряется начало программы плана взрыва в случае отказа первого блока программирования. Кроме того, с помощью второго блока программирования, например, резервного блока предусматривается продолжение программирования детонаторов для дополнения плана взрыва, восстановленного из неисправной консоли. В варианте воплощения множество электронных детонаторов распределено по нескольким различным географическим зонам, и способ включает этап считывания и ассоциирования идентификатора одной упомянутой географической зоны с упомянутым планом взрыва, имеющимся в памяти. Этот этап может, в частности, заключаться в считывании метки RFID, имеющейся в консоли взрыва, связанной с линией взрыва, с которой соединены детонаторы упомянутой географической зоны. Краткое описание чертежей В дальнейшем изобретение поясняется нижеследующим описанием, не являющимся ограничительным, со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых фиг. 1 изображает общую организацию совокупности взрыва для воплощения изобретения; фиг. 2 А, 2 В и 2 С схематично представляют совокупность взрыва, содержащую включенные параллельно детонаторы с соединительными цепями, установленными соответственно при программировании детонатора, передаче информации от блока программирования к блоку управления взрывом и при последовательности воспламенения детонаторов комплекта шпуров; фиг. 3 схематично изображает блок или консоль программирования по изобретению; и фиг. 4 схематично изображает блок взрыва по изобретению. Описание предпочтительных вариантов воплощения Как изображено на фиг. 1, совокупность взрыва может быть образована детонаторами 1, подобными представленным в публикации WO 97/45696. Эта совокупность взрыва, изображенная также на фиг. 2 В и 2 С, содержит некоторое количество электронных детонаторов 1, соединенных с шинными линиями 30, соединенными с одной линией взрыва 40, которая, в свою очередь, соединена с дистанционным блоком 10 управления взрывом, называемым также "консолью взрыва" или "консолью воспламенения". Для уменьшения необходимых проводных соединений для связи дистанционного блока управления взрывом с сетью, можно предусмотреть только один дистанционный блок управления взрывом, называемый "основным", который с помощью радиосвязи направляет команды множеству локальных блоков управления взрывом, называемых "подчиненными", каждый из которых связан, например, с одной линией взрыва 40. Детонаторы 1 могут быть использованы в значительном количестве при параллельном включении,до 1000 штук. Детонаторы 1 снабжены постоянной памятью ПЗУ, хранящей единственный идентификатор IDdet детонатора, например, на 24 бита. Может быть предусмотрена любая другая комбинация идентификационных параметров детонаторов, такая как упомянутая в публикации WO 97/45696. Детонаторы способны вести диалог с консолью 10 взрыва (или подчиненной консолью пультом),которая может передавать им команды и принимать от них информацию. Система взрыва содержит также один или несколько блоков 20 программирования, называемых также "консолями программирования". Последние предназначены для идентификации каждого из электронных детонаторов 1 перед или после их установки на место в пробуренную скважину на месте проведения работ и постепенного формирования информации о последовательности взрывов или "плане взрывов" в процессе этой идентификации. Они используются также для передачи этой информации о плане взрыва на консоль 10 взрыва. Для соединений между детонаторами 1, консолью 10 взрыва и консолью 20 программирования можно использовать три конфигурации. В первой конфигурации, представленной на фиг. 2 А, консоль 20 программирования последовательно соединен с каждым из детонаторов 1. Первая конфигурация соответствует первому этапу, в процессе которого оператор на месте проведения работ "программирует" план взрыва, последовательно ассоциируя каждый подключенный детонатор (и его идентификатор) по соответствующему времени задержки с консолью 20 программирования. Как будет показано ниже, эти ассоциации заносятся в память консоли 20 программирования в виде таблицы. Как вариант, это подключение может заключаться в соединении консоли 20 программирования с шиной 30 линии, затем в детектировании через обмен посланиями каждого нового детонатора 1, соединенного на той же линии, при этом направление послания вновь подключенного детонатора может быть автоматическим или ручным посредством оператора. Во второй конфигурации, представленной на фиг. 2 В, консоль 20 программирования соединена посредством радиочастотной связи, как описано ниже, с консолью 10 взрыва, тогда как связь между детонаторами 1 и консолью 10 взрыва не является активной. Эта вторая конфигурация соответствует второму этапу, в котором от консоли 20 программирования к консоли 10 взрыва передают информацию, касающуюся программируемого плана взрыва. В третьей конфигурации, представленной на фиг. 2 С, консоль 20 программирования и детонаторы 1 соединены с консолью 10 взрыва, при этом детонаторы 1 соединены с консолью 10 взрыва шиной 30 линии и линией 40 взрыва. Как изображено на фиг. 1, система взрыва может содержать несколько линий 30, подключенных параллельно, образуя, таким образом, двухпроводную сеть детонаторов. Эта третья конфигурация соответствует третьему этапу, в процессе которого консоль 10 взрыва способна соединяться с электронными детонаторами, затем финальному этапу, в процессе которого консоль 10 взрыва может управлять процессом взрыва и воспламенением детонаторов 1, подключенных к шинам 30 линии, связанным с линией 40 взрыва в соответствии с намеченным планом взрыва. Консоль 10 взрыва и детонаторы 1 обмениваются информациями с помощью двухсторонних шифрованных сообщений, например, в форме слов в несколько байт по двухпроводной линии взрыва 30/40. Консоль 10 взрыва служит также для питания электронных модулей детонаторов 1. Это питание составляет источник энергии, который способен обеспечить воспламенение. Таким образом, детонаторы не представляют риска несвоевременного воспламенения вне последовательности взрыва. В случае "основной" консоли взрыва и "подчиненных" консолей взрыва, каждая из которых связана с линией 40 взрыва, именно подчиненные консоли соединены, с одной стороны, с детонаторами 1 двухпроводной связью, и, с другой стороны, с "основной" консолью посредством радиосвязи. Консоли взрыва 10 и программирования 20 близки по конструкции и, в основном, отличаются своими функциональными возможностями и, таким образом, управляющими программами, которые в них введены. Отмечается, что для обеспечения безопасности только консоль 10 взрыва обладает средствами воспламенения, в частности, программой управления последовательностью воспламенения детонаторов 1, а также кодами воспламенения. Эти коды воспламенения могут, например, быть введены в консоль 10 взрыва с помощью платы с микросхемой, которая считывается считывателем плат, встроенным в эту консоль 10. Как схематично изображено на фиг. 3, консоль 20 программирования переносного типа снабжена автономным питанием 21 для обеспечения возможности оператору переходить на месте производства работ от детонатора к детонатору, в частности, для осуществления операций первого этапа (фиг. 2 А). Консоль 20 содержит информационную шину 22, связывающую процессор 23 обработки, ПЗУ 24 для хранения программ, обеспечивающих выполнение функций консоли, интерфейс 25 входа-выхода для соединения консоли 20 или непосредственно с детонатором 1 или с двухпроводной сетью 30, интерфейс 26 пользователя (в частности, экран визуализации и буквенно-цифровую клавиатуру для ввода данных) и считыватель RFID 27 (радиочастотная идентификация). Консоль 20 программирования содержит также метку RFID 28, снабженную микросхемой памяти 280, способной сохранять данные. Под "меткой RFID" понимают классическое соединение микросхемыRFID с антенной, при этом микросхема RFID снабжена средствами связи по радиочастотным протоколам и способностью хранения. Метка RFID 28 объемом 32 кБ имеет одновременно объем, достаточный для запоминания программы плана взрыва по изобретению, а также относительно низкую закупочную цену. Как вариант, консоль 20 программирования может содержать несколько меток RFID 28, принимаемых считывателем 27 и вызываемых последовательно, когда память предыдущей метки полностью использована. Механизмы предупреждения столкновений, хорошо известные специалистам, используются на уровне этого считывателя для обеспечения считывания этих меток. Таким образом, легко увеличивается объем консоли 20 программирования. В варианте воплощения метка RFID 28 установлена на съемной подложке, например, формата карты с микросхемой. Она, таким образом, может быть легко извлечена для введения в другую консоль программирования или в консоль взрыва, что упрощает передачу данных между различными блоками. Для использования изобретения микросхема памяти 280 хранит таблицу РТ, формирующую полностью или частично план взрыва путем ассоциирования идентификатор IDdet детонатора с задержкой, соответствующей времени задержки воспламенения соответствующего детонатора. Эта таблица может быть идентифицирована с помощью номера плана взрыва, при необходимости связанного с идентифика-5 020679 тором линии взрыва или шиной линии, которые были запрограммированы этим планом взрыва (например, идентификатор "подчиненной" консоли взрыва, соединенной с линией взрыва). Таким образом, несколько таблиц РТ могут быть запомнены вместе в консоли 20 программирования. Кроме того, можно предусмотреть, чтобы идентификатор IDcons метки RFID 28 был сохранен в этой микросхеме памяти таким образом, чтобы обеспечить через ассоциирование метки 28 консоли 20, идентификацию консоли 20 программирования, содержащей метку. Как вариант, этот идентификатор может быть заменен идентификатором консоли программирования, содержащим эту метку. Примеры функций, выполняемых программами ПЗУ 24, предложены в публикации WO 97/45696, в частности, извлечение идентификатора детонатора 1, подключенного на первом этапе, изображенном на фиг. 2 А. Предусмотрена также дополнительная управляющая функция считывателя 27. Эта функция включает различные подфункции, такие как функция записи, функция копирования, функция задержки и классическая функция считывания. Функция записи предусмотрена для заполнения таблицы РТ на первом этапе программирования плана взрыва. Функция копирования позволяет копировать путем считывания-записи содержимого памяти меткиRFID 28, находящейся в поле считывания консоли 20, в метку RFID 28 того же блока 20. Эта функция, в частности, выполняется в процессе извлечения из плана взрыва, частично используется в процессе извлечения плана взрыва, частично разработанного перед отказом консоли программирования, или в процессе объединения нескольких частичных планов взрыва в одной и той же консоли 20 для осуществления тестирования соединения детонаторов. Функция задержки позволяет дезактивировать считыватель 27 в процессе намеренной передачи плана взрыва либо консоли 10 взрыва, либо другой консоли 20 программирования, например, перед тестированием. Эта задержка может быть осуществлена путем автоматического детектирования другого радиочастотного поля, или вручную. Как схематично изображено на фиг. 4, пульт 10 взрыва также содержит считыватель RFID 17, способный, в частности, считывать метки RFID 28 консолей 20 программирования, которые находятся в его поле считывания. Консоль 10 взрыва выполняет также функцию передачи таблиц РТ, хранящихся в консолях 20 программирования, путем радиочастотного считывания. Хранение этих передаваемых таблиц РТ может осуществляться либо в метку RFID 18, принадлежащей консоли 10 взрыва, либо, предпочтительно, в перезаписываемую память 19 типа ОЗУ консоли взрыва. Другие функции и интерфейсы консоли 10 взрыва являются классическими и подобны, например,таким же, описанным в публикации WO 97/45696. Вновь со ссылкой на фиг. 2 А первый этап программирования детонаторов 1 осуществляется одним или несколькими консолями 20 программирования. Каждая консоль может, например, предварительно извлекать идентификатор (LTi) из линии взрыва или шин линии, которые она должна программировать. Для этого консоль 20 программирования считывает знак RFID, содержащийся в "подчиненной" консоли взрыва, соединенной с линией или линиями для программирования. Осматривая место проведения работ, где установлены детонаторы, оператор индивидуально и последовательно подключает каждый детонатор 1 к консоли 20 программирования. Как вариант, оператор может подключать консоль 20 программирования к двухпроводной сети 30(или к части последней, например, линии взрыва), также снабженной детонаторами 1. Оператор далее подключает последовательно каждый детонатор 1 к сети 30. Подключение нового детонатора 1 к сети или консоли 20 детектируется последней, которая автоматически осуществляет идентификацию IDdet детонатора путем обмена сообщениями через интерфейс 25. Оператор, через интерфейс пользователя 26 обеспечивает сообщение времени задержки Tdet подключенному детонатору. Это "программирование" может заключаться в наборе цифр на цифровой клавиатуре для уточнения задержки, составляющей от 1 до 16000 мс при кодировании этой задержки на 14 битов. Как вариант, время задержки может следовать логическому ряду, и консоль 20 программирования автоматически предлагает, таким образом, задержку, соответствующую этому логическому ряду. Оператор подтверждает, таким образом, предложенную задержку или осуществляет другую задержку. Реализация этого решения осуществляется, обычно, когда оператору легко осмотреть место проведения работ,следуя логическому ряду воспламенения детонаторов и последовательно программируя эти детонаторы для того, чтобы максимально использовать часть задержек, предложенных автоматически, без ручного ввода данных. Консоль 20 программирования сообщает, таким образом, в память RFID задержку Tdet, предназначенную для выбранного детонатора 1. Это сообщение записывается в форме таблицы сообщений типаlook-up table (таблицы поиска) в микросхему памяти 280. Нижеследующая таблица является упрощенным примером плана взрыва, обозначенного РТ 1, для линии взрыва, обозначенной LT1. Таблица 1. План взрыва РТ 1, содержащий n детонаторов Когда в память введены несколько планов взрыва, оператор обозначает, кроме того, в каком плане взрыва (и, таким образом, таблице PTi-LTi) введенное сообщение должно быть зарегистрировано. В частном случае по фиг. 2 А, программируемый детонатор 1 далее отключается от консоли 20 и подключается к сети 30. Эти операции выполняются последовательно для каждого из программируемых детонаторов 1 до получения полного плана взрыва для всех детонаторов, установленных на линии взрыва LT1. Иногда случается, что в процессе этого первого этапа отключается консоль 20 программирования(батарея 21 разряжается) либо происходит повреждение строительными механизмами, в то время как оператор находится на месте проведения работ далеко от информационного центра, содержащего консоль 10 взрыва. В этих условиях изобретение позволяет легко восстановить на месте проведения работ план взрыва,частично созданный в консоли программирования, и продолжить программирование на резервной консоли без перепрограммирования уже обработанных детонаторов. Для этого оператор использует резервную консоль 20', идентичную вышедшей из строя консоли 20. Когда неисправная консоль находится в поле считывания RFID резервной консоли, оператор выбирает функцию копирования таблицы РТ, предложенную резервным блоком, благодаря, в частности, идентификаторам PTi и LTi, которые позволяют идентифицировать определенным образом восстановленную информацию. Считывание и запись в метках RFID осуществляется классическим методом и не будут далее описаны. Отсюда следует, что резервная консоль восстанавливает конфигурацию плана взрыва РТ, когда первая консоль программирования вышла из строя. Оператор может также продолжать программирование других детонаторов без потери уже выполненной работы. Первый этап программирования может заканчиваться фазой тестирования присоединений детонаторов 1 к двухпроводной сети. Для этого консоль 20 программирования, содержащая программируемый план взрыва, соединяется с сетью. Как вариант, тестирование может проводиться только на части сети,например одной шине 30 линии. В процессе этого тестирования консоль 20 программирования должна проверить, что совокупность детонаторов, запомненных в таблице РТ, правильно подключена к сети и что в этой сети отсутствуют посторонние детонаторы. На практике для значительных по размерам мест проведения работ первый этап осуществляют несколько операторов параллельно с помощью нескольких консолей 20 программирования для подготовки плана взрыва в более короткое время. В известном уровне техники каждая консоль программирования используется отдельно для тестирования. Каждая консоль выполняет функцию подсчета подключенных детонаторов (по стандартной программе ввода всех подключенных одновременно детонаторов) и функцию проверки соединений запомненных детонаторов путем передачи/приема сообщений от каждого и каждому из этих детонаторов(консоль 20 выделяет каждый запомненный идентификатор и путем передачи сообщения запрашивает о наличии на линии взрыва детонатора с таким идентификатором). Определение посторонних, во всяком случае, является затруднительным, так как среди не запрограммированных настоящей консолью 20 детонаторов некоторые запрограммированы другой консолью программирования. Умственные или ручные операции, в этом случае, необходимы и трудоемки. В рамках настоящего изобретения в процессе операции тестирования первоначально предусматривают объединение (например, логической связью) планов взрыва нескольких консолей 20 программирования на одной из них, называемой основной консолью. Например, это может быть совокупность консолей 20, программирующих одну и ту же линию взрыва LTi. В этом случае на базе единой программы извлечения информации обо всех подключенных детонаторах основная консоль может автоматически определить посторонние детонаторы и хорошо ли подключены все программируемые детонаторы. Исходя из списка, полученного программой извлечения, в таблице РТ отмечают (например, с по-7 020679 мощью флажка) каждый из запрограммированных и подключенных детонаторов и дают приращение счетчику посторонних детонаторов. Последними являются, например, детонаторы, которые забыли запрограммировать. Входы таблицы РТ, которые, в конечном итоге не маркированы, соответствуют детонаторам, плохо подключенным к сети. Таким образом, видно, что посредством объединения планов взрыва, которое легко осуществляется благодаря меткам RFID, значительно упрощается операция тестирования. Для объединения планов взрыва дезактивируют считыватель RFID 27 вторичных консолей 20 программирования благодаря функции задержки и помещают все или часть этих вторичных консолей в поле считывания RFID основной консоли. Последний, благодаря функции копирования, детально описанной выше, направляет планы взрыва каждой из вторичных консолей в собственный блок памяти 280, и объединяет их в одну таблицу РТ с учетом номера плана взрыва PTi и, при необходимости, линии взрыва LTi. Тесты могут также осуществляться с помощью единой консоли 20 программирования для всей сети без отключения некоторых детонаторов. Как вариант, можно сгруппировать часть консолей программирования в зависимости от зон сети,например линии взрыва. После того, как совокупность детонаторов 1, используемых в последовательности плана взрыва,была запрограммирована и протестирована, консоль 20 программирования, предпочтительно основная консоль, перегруппирующая общий план взрыва, являющийся следствием объединения частных планов взрыва, подводится к консоли 10 взрыва, как изображено на фиг. 2 В, для передачи плана взрыва. Считыватель RFID 27 консоли 20 программирования дезактивируется через функцию задержки. Оператор активирует далее функцию передачи консоли 10 взрыва. Эта активация может быть осуществлена только после введения соответствующей карты, содержащей секретные коды. Для осуществления этой активации может быть также использован любой другой орган обеспечения безопасности. Таблица РТ плана взрыва передается, таким образом, консоли 10 взрыва посредством радиочастотного считывания считывателем 17. Если несколько меток RFID являются доступными, консоль 10 взрыва может предложить оператору отобрать все или часть последних и все или часть таблиц PTi, сохраненных в последних, для передачи. Переданная таблица РТ сохраняется, таким образом, в ПЗУ консоли 10 взрыва. Как вариант эта таблица может быть сохранена в памяти метки RFID 18, также предусмотренной в консоли 10 взрыва. Такая конфигурация позволяет выполнять в необходимом случае функцию копирования во вспомогательной консоли взрыва подобно функции копирования, предусмотренной в консолях 20 программирования. Равным образом, если несколько консолей программирования представлены для опознания консоли 10 взрыва для передачи частей плана взрыва, консоль 10 взрыва объединяет собранные таблицы РТ для формирования общего плана взрыва с учетом, в частности, номера плана взрыва PTi, соответствующего каждой таблице РТ консолей программирования. Как только совокупность таблиц РТ передана в консоль 10 взрыва, линия 40 взрыва, связывающая консоль 10 взрыва с детонаторами 1, активируется, как это представлено на фиг. 2 С. Консоль 10 взрыва может, таким образом, осуществить предварительные тестирования при выполнении последовательности взрывов, как описано в публикации WO 97/45696: автоматическое тестирование модулей воспламенения детонаторов в линии, тестирование эксплутационной готовности детонаторов. После осуществления этих тестирований оператор соответствующей клавишей дает команду постановки на боевой взвод консоли 10 взрыва, затем клавишей взрыва осуществляет воспламенение. Эта операция вызывает воспламенение каждого из детонаторов с задержкой, соответствующей задержке, предусмотренной в плане взрыва РТ, загруженной в память консоли 10 взрыва. Могут быть использованы классические механизмы воспламенения, как, например, механизмы, описанные в вышеназванной публикации. Представленные примеры являются только не ограничивающими вариантами воплощения изобретения. В частности, выше описана таблица РТ, занесенная в память консолей 20 программирования, которая ассоциирует идентификатор детонатора с задержкой. В частности, может быть отдельно предусмотрен предварительный план взрыва, который объединяет времена задержек с конфигурацией совокупности скважин на месте проведения работ. Программирование консоли 20 программирования может, таким образом, заключаться в обеспечения соответствия детонаторов 1 со скважинами, при этом таблица РТ памяти служит, таким образом, для ассоциирования детонатора со скважиной на месте проведения работ. В этом случае соответствие детонатора с задержкой косвенно реализуется путем использования предварительного плана взрыва. Любая информация о взрыве, кроме временной задержки и номера скважины,может быть связана с детонатором на уровне консоли программирования, если только в дальнейшем эта информация позволяет образовать последовательность взрыва (идентификатор детонатора - временная задержка воспламенения). Кроме того, консоль 10 взрыва, описанная выше, имеет структуру, близкую к структуре консоли 20 программирования, включающую в себя радиочастотный считыватель и, при необходимости, меткуRFID. Изобретение, во всяком случае, совместимо с уже существующими консолями 10 взрыва (без радиочастотного средства). В этом случае консоли 20 программирования выполняют функцию, подобную функции из публикации WO 97/45696, для автоматической передачи запомненного плана взрыва в консоль 10 взрыва, с которой они (20) соединены проводной или инфракрасной связью. Однако эта функция предусматривает управление считывателем RF 27 консоли 20 программирования для считывания запомненной таблицы РТ и ее передачи консоли 10 взрыва через соответствующий коммуникационный интерфейс. Эта функция автоматической передачи выполняется по программам, запомненным в ПЗУ 24. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система программирования и воспламенения множества электронных детонаторов (1), каждому из которых соответствует собственный параметр идентификации (IDdet), содержащая по меньшей мере один блок (20) программирования, содержащий память (280) и предназначенный для определения параметров идентификации электронных детонаторов (1) и их индивидуального соответствия в памяти с информацией о взрыве (Tdet) для формирования плана взрыва (РТ); блок (10) воспламенения, предназначенный для извлечения из памяти (280) по меньшей мере одного блока (20) программирования плана взрыва (РТ), формирующего связи между соответствующими параметрами идентификации (IDdet) и информациями о взрыве (Tdet) и для управления последовательностью воспламенения детонаторов, исходя из извлеченного плана взрыва; отличающаяся тем, что по меньшей мере один блок (20) программирования содержит пассивную метку (28) для радиочастотной записи/считывания, снабженную микросхемой (280),служащей в качестве памяти для хранения плана взрыва (РТ), и радиочастотный считыватель (27), предназначенный для записи и считывания пассивных меток,включая пассивную метку (28) блока (20) программирования. 2. Система по п.1, в которой первый блок (20') программирования содержит средства управления радиочастотным считывателем (27'), предназначенным для считывания плана взрыва (РТ), записанного в памяти пассивной метки (28) второго блока (20) программирования и для копирования плана взрыва,считанного в памяти (280') пассивной метки (28') первого блока (20') программирования. 3. Система по п.2, в которой пассивная метка (28) содержит ассоциированные с планом взрыва идентификационные данные (LTi) географической зоны (30, 40), которой принадлежат упомянутые детонаторы (1), формирующие план взрыва (РТ). 4. Система по любому из пп.1-3, в которой блок (10) воспламенения содержит радиочастотный считыватель (17), предназначенный для считывания и записи пассивной метки (28) по меньшей мере из одного блока (20) программирования так, чтобы восстановить план взрыва (РТ). 5. Система по п.4, в которой блок (20) программирования содержит средства задержки радиочастотного считывателя (21), когда внешний радиочастотный считыватель (17) передает план взрыва (РТ) из памяти (280) этого блока (20) программирования. 6. Система по любому из предыдущих пп.1-5, в которой информация о взрыве содержит временную задержку воспламенения соответствующего детонатора. 7. Система по любому из предыдущих пп.1-6, в которой пассивная метка, содержащая микросхему,является съемной. 8. Способ программирования для воспламенения множества электронных детонаторов (1), каждому из которых соответствует собственный идентификационный параметр (IDdet), осуществляемый с использованием системы по п.1 и содержащий этапы, на которых определяют посредством по меньшей мере одного блока (20) программирования, содержащего память (280), идентификационные параметры (IDdet) электронных детонаторов (1); ассоциируют в памяти блока программирования информацию о взрыве (Tdet) с каждым определенным идентификационным параметром для формирования плана взрыва (РТ); получают посредством блока (10) воспламенения, предназначенного для управления последовательностью взрыва детонаторов, из памяти по меньшей мере одного блока программирования план взрыва, сформированный соответствующими связями между соответствующими параметрами идентификации и информацией о взрыве; отличающийся тем, что на этапе ассоциирования записывают радиочастотным образом связь между идентификационными параметрами и информацией о взрыве в память пассивной метки (28) для радиочастотной записи/считывания. 9. Способ по п.8, содержащий этап, на котором передают путем радиочастотного считывания план взрыва (РТ) из пассивной метки (28) первого блока (20) программирования в память (280') пассивной метки (28') второго блока (20') программирования. 10. Способ по п.9, в котором упомянутый второй блок (20') программирования выполняет этапы получения и ассоциирования для формирования передаваемого плана взрыва (РТ). 11. Способ по любому из пп.8-10, в котором множество электронных детонаторов (1) распределено по нескольким отдельным географическим зонам (30, 40), при этом способ включает этап, на котором считывают и ассоциируют идентификатор (LTi) одной упомянутой географической зоны с упомянутым планом взрыва (РТ) в памяти.

МПК / Метки

МПК: F42D 1/05, F42D 1/055

Метки: система, программирования, способ, детонаторов, воспламенения, электронных

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/12-20679-sposob-i-sistema-programmirovaniya-i-vosplameneniya-elektronnyh-detonatorov.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ и система программирования и воспламенения электронных детонаторов</a>

Похожие патенты