(19)
(11)EP 3 371 544 B1

(12)FASCICULE DE BREVET EUROPEEN

(45)Mention de la délivrance du brevet:
25.03.2020  Bulletin  2020/13

(21)Numéro de dépôt: 16809956.2

(22)Date de dépôt:  02.11.2016
(51)Int. Cl.: 
F42B 3/12(2006.01)
F42D 1/055(2006.01)
(86)Numéro de dépôt:
PCT/FR2016/052829
(87)Numéro de publication internationale:
WO 2017/077228 (11.05.2017 Gazette  2017/19)

(54)

PROCÉDÉ DE MISE A FEU D'UN DÉTONATEUR ÉLECTRONIQUE ET DÉTONATEUR ELECTRONIQUE

ZÜNDVERFAHREN FÜR EINEN ELEKTRONISCHEN ZÜNDER UND ELEKTRONISCHEN ZÜNDER

METHOD OF FIRING AN ELECTRONIC DETONATOR AND ELECTRONIC DETONATOR


(84)Etats contractants désignés:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30)Priorité: 04.11.2015 FR 1560578

(43)Date de publication de la demande:
12.09.2018  Bulletin  2018/37

(73)Titulaire: Davey Bickford
89550 Hery (FR)

(72)Inventeur:
  • GUYON, Franck
    89000 Auxerre (FR)

(74)Mandataire: Santarelli 
49, avenue des Champs-Elysées
75008 Paris
75008 Paris (FR)


(56)Documents cités: : 
EP-A1- 1 482 271
WO-A1-95/04253
ZA-A- 9 606 213
EP-A2- 0 386 860
US-A1- 2003 029 344
  
      
    Il est rappelé que: Dans un délai de neuf mois à compter de la date de publication de la mention de la délivrance de brevet européen, toute personne peut faire opposition au brevet européen délivré, auprès de l'Office européen des brevets. L'opposition doit être formée par écrit et motivée. Elle n'est réputée formée qu'après paiement de la taxe d'opposition. (Art. 99(1) Convention sur le brevet européen).


    Description


    [0001] La présente invention concerne un procédé de mise à feu d'un détonateur électronique, ainsi qu'un détonateur électronique mettant en oeuvre le procédé de mise à feu.

    [0002] De manière générale, un ensemble de détonateurs électroniques est relié à un même système de commande, le système de commande étant configuré pour gérer le fonctionnement des détonateurs électroniques, ainsi que pour les alimenter.

    [0003] Chaque détonateur électronique est relié au système de commande au moyen de fils conducteurs électriques (correspondant aux fils du détonateur, la ligne de bus et la ligne de tir), et comporte notamment un explosif ou charge détonatrice, une amorce ou module d'allumage à commande électronique, et des moyens de mémorisation d'un temps de retard de mise à feu, ce temps de retard correspondant au temps à décompter entre la réception par le détonateur électronique d'une commande ou ordre de mise à feu et la mise à feu proprement dit.

    [0004] Ainsi, un détonateur électronique comporte en outre des circuits électroniques configurés pour reproduire le temps de retard de mise à feu, par exemple en réalisant un décompte correspondant au temps de retard à compter de la réception de la commande ou de l'ordre de mise à feu.

    [0005] Dans certains cas (par exemple lorsque les fils conducteurs électriques ont été coupés par une des détonations précédentes), une fois que le système de commande émet une commande de mise à feu, les détonateurs électroniques ne sont plus alimentés par le système de commande, l'alimentation de chaque détonateur électronique étant assurée par des moyens de stockage d'énergie embarqués dans chaque détonateur.

    [0006] Les moyens de stockage d'énergie embarqués dans un détonateur électronique permettent, outre l'alimentation des divers circuits électroniques dans le détonateur tels que les circuits reproduisant le temps de retard, le stockage de l'énergie nécessaire à la mise à feu du détonateur électronique.

    [0007] Si l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie diminue de sorte que les moyens des circuits électroniques ne sont pas alimentés, le temps de retard de mise en feu n'est pas reproduit, la mise à feu du détonateur électronique n'étant pas mise en œuvre.

    [0008] De manière similaire, le détonateur électronique n'est pas mis à feu si l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie diminue de sorte que l'énergie nécessaire à la mise à feu n'est pas suffisante dans les moyens de stockage d'énergie, en particulier une fois le temps de retard écoulé.

    [0009] La défaillance dans la mise à feu d'un détonateur électronique présente un risque important de sécurité.

    [0010] La présente invention a pour but de proposer un procédé de mise à feu d'un détonateur électronique, ainsi qu'un détonateur électronique dans lequel la sécurité est améliorée.

    [0011] A cet égard, la présente invention vise selon un premier aspect un procédé de mise à feu d'un détonateur électronique comportant des moyens de stockage d'énergie, le procédé comportant une réception par le détonateur électronique d'un ordre de mise à feu.

    [0012] Selon l'invention, le procédé selon la revendication indépendante 1 comporte les étapes suivantes mises en œuvre tant qu'un temps de retard associé au détonateur électronique ne s'est pas écoulé à compter de ladite réception de l'ordre de mise à feu :
    • mesure d'une énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie,
    • lorsque l'énergie stockée mesurée est inférieure ou égale à une énergie prédéterminée, détermination de l'écart de temps existant entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu et le temps de retard associé au détonateur électronique, et
    • mise à feu du détonateur électronique lorsque l'écart de temps est inférieur à une valeur de temps prédéterminée.


    [0013] Ainsi, dès que le détonateur électronique reçoit un ordre de mise à feu et tant que le temps de retard associé au détonateur électronique ne s'est pas écoulé, l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie est surveillée de sorte à mettre à feu le détonateur électronique si l'énergie stockée mesurée est inférieure ou égale à une énergie prédéterminée et si l'écart de temps existant entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu et le temps de retard associé au détonateur électronique est inférieur à une valeur de temps prédéterminée.

    [0014] Lorsqu'il a été constaté que l'énergie stockée mesurée est inférieure ou égale à l'énergie prédéterminée, il est vérifié si l'écart de temps entre le temps de retard associé et le temps écoulé depuis la réception de l'ordre de mise à feu est inférieur à une valeur de temps prédéterminée, l'étape de mise à feu étant uniquement mise en œuvre, si l'écart de temps est inférieur ou égal à la valeur d'écart de temps prédéterminée.

    [0015] Au contraire, si l'écart de temps est supérieur à la valeur de temps prédéterminée, le décompte du temps de retard associé au détonateur électronique se poursuit.

    [0016] Par conséquent, le procédé permet de mettre à feu un détonateur électronique bien que le temps de retard qui lui est associé ne se soit pas écoulé depuis la réception de la commande de mise à feu.

    [0017] Ceci représente un moyen de contrôler la mise à feu du détonateur électronique autre que par le décompte du temps de retard et ainsi d'améliorer la sécurité relative au détonateur électronique.

    [0018] Par exemple, l'énergie prédéterminée correspond à une énergie minimale nécessaire pour alimenter et pour mettre à feu le détonateur électronique.

    [0019] Par conséquent, lorsque l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie atteint une valeur minimale ne permettant plus l'alimentation et/ou la mise à feu du détonateur électronique, la mise à feu du détonateur électronique est mise en œuvre sans attendre l'écoulement du temps de retard.

    [0020] En effet, lorsque l'énergie stockée est supérieure à l'énergie prédéterminée, les moyens de stockage d'énergie contiennent l'énergie nécessaire pour alimenter le détonateur électronique et pour la mise à feu proprement dite.

    [0021] Au contraire, lorsque l'énergie stockée atteint l'énergie prédéterminée ou est inférieure à l'énergie prédéterminée, il existe un risque de non mise à feu du détonateur électronique.

    [0022] Ainsi, le détonateur électronique est mis à feu dès que l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie atteint l'énergie prédéterminée afin d'éviter que le détonateur électronique ne soit jamais mis à feu.

    [0023] On notera que si l'énergie stockée est inférieure à l'énergie prédéterminée, soit le décompte du temps de retard ne peut être mis en œuvre et par conséquent le détonateur électronique ne sera jamais mis à feu bien qu'il reste de l'énergie nécessaire pour la mise à feu, soit le décompte du temps de retard peut être mis en œuvre mais l'énergie restante dans les moyens de stockage n'est pas suffisante pour la mise à feu, soit il ne reste d'énergie ni pour l'alimentation ni pour la mise à feu du détonateur électronique.

    [0024] Selon une caractéristique, le procédé de mise à feu comporte en outre une étape de comparaison de l'énergie stockée mesurée à l'énergie prédéterminée.

    [0025] Selon une caractéristique, l'étape de mesure de l'énergie stockée comporte une étape de mesure d'une tension aux bornes des moyens de stockage d'énergie, et l'étape de comparaison comporte une étape de comparaison de la tension mesurée avec une tension prédéterminée représentative de l'énergie prédéterminée.

    [0026] Ainsi, lorsque la tension mesurée aux bornes des moyens de stockage d'énergie est inférieure ou égale à la tension prédéterminée, l'étape de mise à feu du détonateur électronique est mise en œuvre avant que le temps de retard ne soit écoulé.

    [0027] En effet, si la tension mesurée aux bornes des moyens de stockage d'énergie est inférieure ou égale à la tension prédéterminée, le détonateur électronique est mis à feu avant que l'énergie stockée par les moyens de stockage d'énergie ne soit plus suffisante pour que le détonateur électronique soit mis à feu.

    [0028] Ainsi, le détonateur électronique est mis à feu alors qu'il reste suffisamment d'énergie pour l'alimenter et pour initier la charge détonatrice du détonateur électronique.

    [0029] Il s'ensuit que tant que la tension mesurée aux bornes des moyens de stockage d'énergie n'est pas inférieure à la tension prédéterminée, le décompte du temps de retard se poursuit et l'étape de mise à feu du détonateur électronique est mise en œuvre une fois que le temps de retard associé au détonateur électronique s'est écoulé.

    [0030] Dans un mode de réalisation, l'étape de mesure de l'énergie stockée comporte une première étape de mesure de l'énergie stockée dans des premiers moyens de stockage d'énergie et une seconde étape de mesure de l'énergie stockée dans des seconds moyens de stockage d'énergie, la mise à feu du détonateur électronique étant mise en œuvre si l'énergie stockée mesurée à la première étape de mesure est inférieure ou égale à une première énergie prédéterminée ou si l'énergie stockée mesurée à la seconde étape de mesure est inférieure ou égale à une seconde énergie prédéterminée.

    [0031] Dans ce mode de réalisation, la première énergie prédéterminée correspond à une énergie minimale nécessaire pour alimenter le détonateur électronique et la seconde énergie prédéterminée correspond à une énergie minimale nécessaire pour mettre à feu le détonateur électronique.

    [0032] En outre, l'étape de comparaison comporte une première étape de comparaison de l'énergie stockée mesurée à la première étape de mesure avec la première énergie prédéterminée et une seconde étape de comparaison de l'énergie stockée mesurée à la seconde étape de mesure avec la seconde énergie prédéterminée.

    [0033] Dans ce mode de réalisation, les moyens de stockage d'énergie du détonateur électronique comportent ainsi deux moyens de stockage d'énergie différents, la mise à feu du détonateur électronique étant mis en œuvre lorsque l'énergie stockée mesurée à la première étape de mesure est inférieure ou égale à la première énergie prédéterminée et/ou l'énergie stockée mesurée à la seconde étape de mesure est inférieure ou égale à la seconde énergie prédéterminée.

    [0034] Il est ainsi possible de surveiller de façon séparée l'énergie minimale nécessaire pour mettre à feu le détonateur électronique et l'énergie minimale nécessaire pour alimenter le détonateur électronique.

    [0035] Lorsqu'une des énergies atteint une valeur minimale, le détonateur électronique est mis à feu par anticipation.

    [0036] La présente invention vise selon un second aspect un détonateur électronique selon la revendication indépendante 5 comportant des moyens de stockage d'énergie et des moyens de réception d'un ordre de mise à feu.

    [0037] Selon l'invention, le détonateur électronique comporte en outre :
    • des moyens de mesure d'une énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie,
    • des moyens de détermination de l'écart de temps existant entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu et le temps de retard associé au détonateur électronique, l'écart de temps étant déterminé lorsque l'énergie stockée mesurée par les moyens de mesure est inférieure ou égale à une énergie prédéterminée, et
    • des moyens de mise à feu configurés pour mettre en œuvre la mise à feu du détonateur électronique avant qu'un temps de retard associé au détonateur électronique ne s'écoule pas, lorsque l'écart de temps déterminé par les moyens de détermination est inférieur à une valeur de temps prédéterminée.


    [0038] Selon une caractéristique, le détonateur électronique comporte des moyens de comparaison de l'énergie stockée mesurée par les moyens de mesure à ladite énergie prédéterminée.

    [0039] Selon une caractéristique, les moyens de mesure de l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie comportent des moyens de mesure de la tension aux bornes desdits moyens de stockage d'énergie, et les moyens de comparaison comportent des moyens de comparaison d'une tension mesurée par les moyens de mesure à une tension prédéterminée représentative de l'énergie prédéterminée.

    [0040] Dans un mode de réalisation, les moyens de stockage d'énergie comportent des premiers moyens de stockage d'énergie configurés pour stocker l'énergie nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique et des seconds moyens de stockage d'énergie configurés pour stocker l'énergie nécessaire pour la mise à feu du détonateur électronique.

    [0041] Grâce aux moyens de stockage d'énergie différents pour le stockage de l'énergie nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique et pour le stockage de l'énergie nécessaire pour la mise à feu du détonateur électronique, il est possible de mesurer la tension aux bornes de chacun desdits moyens de stockage d'énergie et de mettre à feu le détonateur lorsqu'une des tensions est inférieure ou égale à une tension prédéterminée.

    [0042] Selon une caractéristique, les moyens de stockage d'énergie comportent un condensateur.

    [0043] La présente invention vise selon un troisième aspect, un système de détonation comportant un ensemble de détonateurs électroniques conforme à l'invention et mettant en œuvre le procédé de mise à feu conforme à l'invention.Le détonateur électronique et le système de détonation présentent des avantages analogues à ceux décrits précédemment en référence au procédé de mise à feu selon l'invention.

    [0044] D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.

    [0045] Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
    • la figure 1 représente schématiquement un système de détonation conforme à un mode de réalisation comportant plusieurs détonateurs électroniques ;
    • la figure 2 représente un détonateur électronique selon un mode de réalisation de l'invention ;
    • la figure 3 illustre un organigramme représentant le procédé de mise à feu d'un détonateur électronique selon un mode de réalisation de l'invention ; et
    • les figures 4a, 4b et 4c représentent des exemples d'évolution dans le temps de la tension aux bornes des moyens de stockage d'énergie.


    [0046] La figure 1 représente un système de détonation comportant plusieurs détonateurs électroniques 1, 2, ..., N.

    [0047] Les détonateurs électroniques 1, 2, ..., N sont reliés à une unité de tir ou système de commande 20 à travers des fils conducteurs électriques 30. Les fils conducteurs électriques 30 comportent des fils du détonateur, une ligne de bus et une ligne de tir.

    [0048] Le système de commande 20 est chargé notamment d'alimenter les détonateurs électroniques 1, 2, ..., N, de vérifier qu'ils fonctionnent correctement et de gérer leur fonctionnement, par exemple de commander leur mise à feu.

    [0049] Pour ce faire, le système de commande 20 comporte des circuits électroniques nécessaires pour gérer le fonctionnement de l'ensemble des détonateurs électroniques et pour communiquer avec eux.

    [0050] Ainsi, l'unité de tir ou système de commande 20 génère des signaux d'alimentation ainsi que des signaux de commande, par exemple des signaux de test ou des signaux de mise à feu. Ces signaux sont adressés via les fils conducteurs électriques 30 aux détonateurs électroniques 1, 2, ..., N.

    [0051] Chaque détonateur électronique 1, 2, ..., N a un temps de retard qui lui est associé, par exemple par réception à travers les fils conducteurs électriques 30, le temps de retard provenant de l'unité de tir 20, ou par réception par d'autres moyens filaires ou non filaires en provenance d'une autre unité, telle qu'une console ou unité de programmation (non représenté sur la figure).

    [0052] La figure 2 représente un détonateur électronique 1 conforme à un mode de réalisation de l'invention.

    [0053] Les moyens essentiels pour la mise en oeuvre de l'invention sont représentés sur la figure 2.

    [0054] Le détonateur électronique 1 comporte une résistance chauffante R destinée à mettre à feu une charge détonatrice (non représentée sur la figure) lors de la mise à feu du détonateur électronique 1.

    [0055] Le détonateur électronique 1 comporte en outre des moyens de stockage d'énergie 100 nécessaires notamment pour l'alimentation du détonateur électronique 1 dans le cas où il n'est pas alimenté par l'unité de tir 20, ainsi que pour la mise à feu proprement dite du détonateur électronique 1.

    [0056] On notera, qu'avant qu'un ordre de mise à feu soit émis par l'unité de tir 20, le détonateur électronique 1 est alimenté à travers les fils conducteurs électriques 30. En particulier, un signal d'alimentation provenant de l'unité de tir 20 est redressé par un pont redresseur 300 connecté en entrée du détonateur électronique 1, le signal d'alimentation chargeant en énergie les moyens de stockage d'énergie 100.

    [0057] Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, les moyens de stockage d'énergie 100 comportent des premiers moyens de stockage d'énergie 101 configurés pour stocker l'énergie nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique 1, et des seconds moyens de stockage d'énergie 102 configurés pour stocker l'énergie nécessaire pour la mise à feu du détonateur électronique 1.

    [0058] Selon d'autres modes de réalisation, les premiers et seconds moyens de stockage d'énergie 101, 102 peuvent être remplacés par d'uniques moyens de stockage d'énergie stockant l'énergie nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique 1 et pour sa mise à feu.

    [0059] Dans le mode de réalisation représenté par la figure 2, les premiers et seconds moyens de stockage d'énergie 101, 102 comportent respectivement un condensateur.

    [0060] Le condensateur des premiers moyens de stockage 101 est nommé condensateur d'alimentation 101 et le condensateur des seconds moyens de stockage 102 est nommé condensateur de tir 102.

    [0061] Ainsi, le condensateur d'alimentation 101 comporte l'énergie nécessaire pour maintenir la tension d'alimentation du détonateur électronique 1 et, en particulier, des circuits électroniques nécessaires pour le fonctionnement du détonateur électronique 1, pendant une période de temps.

    [0062] Le condensateur de tir 102 stocke l'énergie nécessaire permettant de maintenir une tension nécessaire pour la mise à feu du détonateur électronique 1.

    [0063] Le détonateur électronique 1 comporte en outre un module de contrôle 200 comportant des circuits électroniques nécessaires pour gérer le fonctionnement du détonateur électronique 1.

    [0064] Par exemple, le module de contrôle 200 commande l'ouverture et la fermeture des interrupteurs T1, T2 permettant respectivement de charger le condensateur de tir 102 et de relier le condensateur de tir 102 à la résistance chauffante R lorsque le détonateur électronique 1 est mise à feu.

    [0065] Par exemple, le module de contrôle 200 comporte un microcontrôleur 201 configuré pour gérer le fonctionnement du détonateur électronique 1.

    [0066] En particulier, le microcontrôleur 201 comporte des moyens de réception d'un ordre de mise à feu. Cet ordre de mise à feu est reçu de la part de l'unité de tir 20. Il comporte en outre des moyens pour compter le temps de retard associé au détonateur électronique 1, c'est-à-dire le temps écoulé depuis que le détonateur électronique 1 reçoit l'ordre de mise à feu de l'unité de tir ou système de commande 20 et pour initier la mise à feu une fois que le décompte de temps atteint le temps de retard associé au détonateur électronique 1.

    [0067] Le détonateur électronique 1, et en particulier le module de commande 200, comporte en outre des moyens de mesure de l'énergie stockée 202 dans les moyens de stockage d'énergie 100 et des moyens de comparaison de l'énergie stockée mesurée à une énergie prédéterminé.

    [0068] Dans un mode de réalisation, les moyens de mesure de l'énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie 100 comportent des moyens de mesure de la tension aux bornes des moyens de stockage d'énergie 100 et les moyens de comparaison de l'énergie stockée mesurée à une énergie prédéterminée comportent des moyens de comparaison d'une tension à une tension prédéterminée.

    [0069] Ainsi, dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2, les moyens de mesure comportent des moyens de mesure de la tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et aux bornes du condensateur de tir 102.

    [0070] La mesure de la tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101 permet de savoir s'il contient l'énergie nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique 1, en particulier pour l'alimentation des circuits électroniques gérant son fonctionnement 200.

    [0071] La mesure de la tension aux bornes du condensateur de tir 102, permet de connaître s'il contient de l'énergie suffisante pour la mise à feu proprement dite du détonateur électronique 1.

    [0072] Dans un mode de réalisation, les moyens de mesure de l'énergie stockée 202 comportent un convertisseur analogique numérique 202 (CAN ou ADC en nomenclature anglo-saxonne pour « Analog Digital Converter »). Ainsi, la tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et du condensateur de tir 102 est mesurée au moyen du convertisseur analogique numérique 202.

    [0073] Dans ce mode de réalisation, le détonateur électronique 1 comporte un seul convertisseur analogique numérique 202 pour échantillonner les tensions aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et du condensateur de tir 102. Ainsi, dans ce mode de réalisation, le module de contrôle 200 comporte un multiplexeur 203 ayant deux entrées 203a, 203b et une sortie 203c.

    [0074] Bien entendu, le détonateur électronique pourrait comporter deux convertisseurs analogiques numériques au lieu d'un multiplexeur.

    [0075] Dans d'autres modes de réalisation non représentés, les moyens de mesure d'énergie et de comparaison peuvent comporter d'autres moyens, par exemple des moyens de mesure de tension et de comparaison analogiques.

    [0076] Dans le mode de réalisation représenté, la première entrée 203a du multiplexeur 203 est reliée au condensateur d'alimentation 101 et la seconde entrée 203b est reliée au condensateur de tir 202. La sortie 203c du multiplexeur 203 est reliée à l'entrée 202a du convertisseur analogique numérique 202.

    [0077] La tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et la tension aux bornes du condensateur de tir 102 est échantillonnée par le convertisseur analogique numérique 202, chacune son tour.

    [0078] En particulier, le microcontrôleur 201 prévoit d'effectuer les mesures de tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et du condensateur de tir 102 de façon périodique et bien entendu une seule à la fois. De manière classique, les tensions aux entrées 203a, 203b sont transmises à sa sortie 203c chacune à leur tour.

    [0079] Ainsi, lorsque le microcontrôleur 201 commande la mesure de la tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101, la première entrée 203a du multiplexeur 203 est sélectionnée et la tension à cette première entrée 203a est transmise à la sortie 203c du multiplexeur 203, c'est-à-dire à l'entrée 202a du convertisseur analogique numérique 202.

    [0080] Dans le mode de réalisation décrit, la tension mesurée aux bornes des condensateurs d'alimentation 101 et de tir 102 peut être comparée respectivement à une tension prédéterminée représentative d'une énergie prédéterminée.

    [0081] Bien entendu, les tensions prédéterminées pour le condensateur d'alimentation 101 et pour le condensateur de tir 102 peuvent présenter des valeurs différentes.

    [0082] La mesure et la comparaison des tensions seront décrites ultérieurement en référence à la figure 3.

    [0083] La sortie du convertisseur analogique numérique 202b est envoyée au microcontrôleur 201 où les moyens de comparaison vont comparer la tension reçue du convertisseur analogique numérique 202 à une tension prédéterminée représentative d'une énergie prédéterminée.

    [0084] Dans un mode de réalisation, l'énergie prédéterminée correspond à l'énergie minimale nécessaire pour alimenter le détonateur électronique 1 et pour le mettre à feu.

    [0085] On notera que l'énergie prédéterminée tient compte d'une marge correspondant au temps écoulé entre le moment où il est constaté que le détonateur électronique 1 doit être mis à feu par anticipation et le moment de la mise à feu proprement dite.

    [0086] Dans un autre mode de réalisation non représenté sur les figures, les moyens de stockage d'énergie comportent un seul condensateur dans lequel l'énergie nécessaire permet de maintenir une tension adéquate pour l'alimentation du détonateur électronique et pour sa mise à feu.

    [0087] Dans ce mode de réalisation, le convertisseur analogique numérique échantillonne directement la tension aux bornes dudit condensateur, sans nécessité d'un multiplexeur.

    [0088] La figure 3 représente un organigramme représentant le procédé de mise à feu d'un détonateur électronique selon un mode de réalisation de l'invention. Le détonateur électronique est tel que celui représenté à la figure 2. Bien entendu, le procédé de mise à feu conforme à l'invention peut être mis en œuvre dans des détonateurs électroniques conforme à d'autres modes de réalisation.

    [0089] Dans un système de détonation tel que représenté sur la figure 1, les détonateurs électroniques 1, 2, ..., N sont alimentés ou mis sous tension E0 par l'unité de tir 20 au moyen des fils conducteurs électriques 30.

    [0090] Lorsque les détonateurs électroniques 1, 2, ..., N sont mis sous tension, ils se tiennent à l'écoute afin de détecter la réception d'un ordre de mise à feu.

    [0091] Les détonateurs électroniques 1, 2, ..., N sont ainsi placés dans cette étape d'écoute E1 d'un ordre de mise à feu.

    [0092] Bien entendu, les détonateurs électroniques 1, 2, ..., N peuvent mettre en œuvre d'autres tâches tout en restant à l'écoute d'un ordre de mis à feu.

    [0093] La détection de la réception d'un ordre de mise à feu est mise en œuvre lors d'une étape de vérification E2 de la réception d'un ordre de mise à feu.

    [0094] Lorsque la réception d'un ordre de mise à feu est détectée lors de l'étape de vérification E2, le procédé de mise à feu comporte une étape de mesure d'une énergie stockée dans les moyens de stockage d'énergie 100.

    [0095] Dans le mode de réalisation décrit, l'étape de mesure de l'énergie stockée comporte une étape de mesure de la tension E3 aux bornes des moyens de stockage d'énergie 100.

    [0096] Cette étape de mesure de la tension E3 aux bornes des moyens de stockage d'énergie 100 est mise en œuvre tant qu'un temps de retard associé au détonateur électronique 1 ne s'écoule pas à compter de la réception de l'ordre de mise à feu (ou de la détection de la réception de l'ordre de mise à feu à l'étape de vérification E2).

    [0097] Dans le mode de réalisation décrit, correspondant à un détonateur électronique tel que celui représenté à la figure 2, la mesure de la tension E3 aux bornes des moyens de stockage d'énergie 100 comporte une première mesure aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et une seconde mesure aux bornes du condensateur de tir 102.

    [0098] Bien entendu, lorsqu'un seul moyen de stockage d'énergie est présent dans le détonateur électronique 1, 2, ..., N, une seule mesure de tension est mise en œuvre.

    [0099] En outre, le procédé de mise à feu conforme à l'invention comporte une étape de comparaison de l'énergie stockée mesurée à l'énergie prédéterminée.

    [0100] Dans le mode de réalisation décrit, le procédé de mise à feu comporte une étape de comparaison E4 de la tension mesurée à une tension prédéterminée qui est représentative d'une énergie prédéterminée.

    [0101] L'énergie prédéterminée correspond à une énergie minimale nécessaire pour alimenter et pour mettre à feu le détonateur électronique 1, 2, ..., N.

    [0102] Dans un détonateur électronique tel que celui représenté à la figure 2, l'étape de comparaison E4 comporte une première étape de comparaison de la tension mesurée aux bornes du condensateur d'alimentation 101 à une première tension prédéterminée VA (figures 4a, 4b et 4c) et une seconde étape de comparaison de la tension mesurée aux bornes du condensateur de tir 102 à une seconde tension prédéterminée VT (figures 4a, 4b et 4c).

    [0103] Bien entendu, les valeurs de la première tension prédéterminée VA et de la seconde tension prédéterminée VT peuvent être différentes ou égales entre elles.

    [0104] La première tension prédéterminée VA correspond à l'énergie minimale nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique. La seconde tension prédéterminée VT correspond à une seconde énergie minimale nécessaire pour la mise à feu du détonateur électronique.

    [0105] Bien entendu, dans le cas d'un détonateur électronique comportant des moyens uniques de stockage d'énergie, une seule tension est mesurée aux bornes des moyens de stockage d'énergie, cette tension étant comparée à une unique tension prédéterminée correspondant à une énergie minimale nécessaire pour alimenter et mettre à feu le détonateur électronique 1, 2, ..., N.

    [0106] Si à l'étape de comparaison E4 de l'énergie stockée mesurée à l'énergie prédéterminée, l'énergie mesurée est inférieure ou égale à l'énergie prédéterminée, une étape de mise à feu E7 est mise en œuvre (mise à feu anticipée).

    [0107] Dans un détonateur électronique tel que celui représenté sur la figure 2, si lorsqu'à l'étape de comparaison E4 de la tension, la tension mesurée aux bornes du condensateur d'alimentation 101 est inférieure à la première tension prédéterminée VA, et/ou la tension mesurée aux bornes du condensateur de tir 102 est inférieure ou égale à la seconde tension prédéterminée VT, l'étape de mise à feu E7 est mise en œuvre.

    [0108] Ainsi, lorsque l'une des tensions mesurées aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et du condensateur de tir 102 est inférieure ou égale à la tension prédéterminée correspondante VA, VT, l'étape de mise à feu E7 du détonateur électronique 1 est exécutée sans attendre que le temps de retard associé au détonateur électronique se soit écoulé.

    [0109] Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 3, lorsque l'on détermine à l'étape de comparaison E4 qu'au moins l'une des tensions mesurées est inférieure ou égale à la tension prédéterminée correspondante, le procédé de mise à feu comporte en outre une étape de détermination E8 de l'écart de temps existant entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu, et le temps de retard associé au détonateur électronique 1, 2, ..., N.

    [0110] Lorsque l'écart de temps déterminé est inférieur à une valeur de temps prédéterminé lors de cette étape de détermination E8, la mise à feu E7 du détonateur électronique 1, 2, ..., N est mise en œuvre.

    [0111] Au contraire, lorsque l'écart déterminé à l'étape de détermination E8 est supérieure à une valeur de temps prédéterminée, le procédé de mise à feu continue avec l'étape de décompte du temps de retard E5.

    [0112] Ainsi, dans ce mode de réalisation, lorsque une tension aux bornes des moyens de stockage d'énergie 100 est inférieure ou égale à une tension prédéterminée et que l'écart de temps existants entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu et le temps de retard associé au détonateur électronique 1, 2, ..., N est inférieur à une valeur de temps prédéterminée, l'étape de mise à feu E7 est mise en œuvre bien que le temps de retard associé au détonateur électronique 1 ne se soit écoulé à compter de la réception de l'ordre de la mise à feu.

    [0113] Si à l'étape de comparaison E4, les tensions V101, V102 (figures 4a, 4b et 4c) mesurées aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et du condensateur de tir 102 sont supérieures respectivement à la première tension prédéterminées VA, et à la seconde tension prédéterminée VT, le décompte du temps de retard E5 associé au détonateur électronique 1, 2, ..., N se poursuit.

    [0114] Lors d'une étape de vérification E6, il est vérifié si le temps de retard associé au détonateur électronique 1 2, ... N s'est écoulé à partir de la réception de l'ordre de mise à feu. Dans le cas positif, le détonateur électronique 1, 2, ..., N est mis à feu lors de l'étape de mise à feu E7.

    [0115] On notera que la mise à feu du détonateur électronique 1, 2, ..., N une fois que le temps de retard qui lui a été associé s'est écoulé, représente un cas de mise à feu mis en œuvre normalement.

    [0116] Tant qu'à l'étape de vérification E6 du temps de retard associé au détonateur électronique 1, 2, ... ,N, il n'est pas constaté que le temps de retard s'est écoulé, l'étape de mesure E3 de la tension aux bornes des moyens de stockage d'énergie 100 (condensateur d'alimentation 101 et condensateur de tir 102 dans le mode de réalisation décrit) ainsi que l'étape de comparaison E4 de la tension mesurée avec la tension prédéterminée (première tension prédéterminée VA, et seconde tension prédéterminée VT) respectivement est mise en œuvre.

    [0117] Les figures 4a, 4b, 4c illustrent des courbes représentatives des valeurs de tension mesurées aux bornes du condensateur d'alimentation 101 et aux bornes du condensateur de tir 102 en fonction du temps.

    [0118] Les figures 4a, 4b et 4c représentent un niveau d'une première tension prédéterminé VA représentant l'énergie minimale nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique 1, 2, ..., N, et un niveau d'une seconde tension prédéterminé VT représentant l'énergie minimale nécessaire pour la mise à feu proprement dite du détonateur électronique 1, 2, ..., N.

    [0119] La courbe V101 représente la tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101, et la courbe référencée V102 représente la tension aux bornes du condensateur de tir 102.

    [0120] L'instant de temps t1 représente un instant auquel un ordre de mise à feu est reçu par le détonateur électronique 1, 2, ..., N (détection de la réception d'un ordre de mise à feu lors de l'étape de vérification de la réception E2).

    [0121] C'est ainsi, à cet instant de temps t1, que le décompte du temps de retard associé au détonateur électronique 1, 2, ..., N commence.

    [0122] Le second instant de temps t2 représenté sur les figures représente le moment auquel le détonateur électronique 1, 2, ..., N n'est plus alimenté ou est alimenté partiellement par l'unité de tir 20.

    [0123] Le troisième instant de temps t3 représente l'instant auquel le décompte du temps de retard associé au détonateur électronique 1, 2, ..., N s'est écoulé, instant auquel le détonateur électronique 1, 2, ..., N doit être mis à feu.

    [0124] Dans la figure 4a, la tension aux bornes du condensateur d'alimentation V101 et celle aux bornes du condensateur de tir V102 diminuent à partir du deuxième instant de temps t2 et reste toujours supérieure aux tensions prédéterminées VT, VA pour le condensateur d'alimentation 101 et pour le condensateur de tir 102 jusqu'à ce que le temps de retard soit écoulé.

    [0125] Ainsi, dans ce cas de figure, le détonateur électronique 1, 2, ..., N est mis à feu à l'étape de mise à feu E7, une fois que le temps de retard qui lui a été associé s'est écoulé.

    [0126] Dans le cas représenté sur la figure 4b, la tension aux bornes du condensateur de tir 102 diminue très rapidement de sorte qu'à un instant t3A, cette tension atteint la seconde tension prédéterminée VT correspondant au condensateur de tir 102.

    [0127] C'est alors à cet instant t3A, que le détonateur électronique 1, 2, ..., N est mis à feu de façon anticipée, c'est-à-dire avant que le temps de retard ne s'écoule (instant t3).

    [0128] Dans le cas de figure représenté à la figure 4c, la tension à une borne du condensateur d'alimentation 101 diminue très rapidement de sorte qu'elle atteint la première tension prédéterminée VA avant que le temps de retard associé au détonateur électronique ne se soit écoulé (instant t3).

    [0129] Le détonateur électronique 1, 2, ..., N est ainsi mis à feu à cet instant t3A de façon anticipée, c'est-à-dire avant que le temps de retard associé se soit écoulé (instant t3).


    Revendications

    1. Procédé de mise à feu d'un détonateur électronique (1, 2,..., N) comportant des moyens de stockage d'énergie (100), le procédé comportant une réception (E2) par le détonateur électronique d'un ordre de mise à feu, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes mises en œuvre tant qu'un temps de retard associé audit détonateur électronique (1, 2,..., N) ne s'est pas écoulé à compter de ladite réception (E2) de l'ordre de mise à feu :

    - mesure (E3) d'une énergie stockée dans lesdits moyens de stockage d'énergie (100),

    - lorsque l'énergie stockée mesurée est inférieure ou égale à une énergie prédéterminée, détermination (E8) de l'écart de temps existant entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu et ledit temps de retard associé audit détonateur électronique (1, 2,..., N), et

    - mise à feu (E7) dudit détonateur électronique (1, 2,..., N) lorsque ledit écart de temps est inférieur à une valeur de temps prédéterminée.


     
    2. Procédé de mise à feu conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite énergie prédéterminée correspond à une énergie minimale nécessaire pour alimenter et pour mettre à feu ledit détonateur électronique (1, 2,..., N).
     
    3. Procédé de mise à feu conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de comparaison de l'énergie stockée mesurée à ladite énergie prédéterminée.
     
    4. Procédé de mise à feu conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que ladite étape de mesure de l'énergie stockée comporte une étape de mesure (E3) d'une tension aux bornes des moyens de stockage d'énergie, et ladite étape de comparaison comporte une étape de comparaison (E4) de ladite tension mesurée avec une tension prédéterminée (VA, VT) représentative de ladite énergie prédéterminée.
     
    5. Détonateur électronique comportant des moyens de stockage d'énergie (100) et des moyens de réception d'un ordre de mise à feu (200, 201), ledit détonateur électronique (1, 2,..., N) étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre :

    - des moyens de mesure (200, 202, 203) d'une énergie stockée dans lesdits moyens de stockage d'énergie (100),

    - des moyens de détermination de l'écart de temps existant entre une période de temps écoulée à compter de la réception de l'ordre de mise à feu et ledit temps de retard associé audit détonateur électronique (1, 2,..., N), ledit écart de temps étant déterminé lorsque l'énergie stockée mesurée par les moyens de mesure est inférieure ou égale à une énergie prédéterminée, et

    - des moyens de mise à feu (200, 201) configurés pour mettre en œuvre la mise à feu dudit détonateur électronique (1, 2,..., N) avant qu'un temps de retard associé audit détonateur électronique (1, 2,..., N) se soit écoulé, lorsque ledit écart de temps déterminé par les moyens de détermination est inférieur à une valeur de temps prédéterminée.


     
    6. Détonateur électronique conforme à la revendication 5, caractérisé en qu'il comporte des moyens de comparaison (200, 201) de l'énergie stockée mesurée par les moyens de mesure (200, 202, 203) à ladite énergie prédéterminée.
     
    7. Détonateur électronique conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure (200, 202, 203) de l'énergie stockée dans lesdits moyens de stockage d'énergie (100) comportent des moyens de mesure de la tension (200, 202, 203) aux bornes desdits moyens de stockage d'énergie (100), et lesdits moyens de comparaison (200, 201) comportent des moyens de comparaison (200, 201) d'une tension mesurée par lesdits moyens de mesure à une tension prédéterminée (VA, VT) représentative de l'énergie prédéterminée.
     
    8. Détonateur électronique conforme à l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de stockage d'énergie (100) comportent un condensateur (101, 102).
     
    9. Système de détonation comportant un ensemble de détonateurs électroniques (1, 2, ..., N) conforme à l'une des revendications 5 à 8 et mettant en œuvre le procédé de mise à feu conforme à l'une des revendications 1 à 4.
     


    Ansprüche

    1. Verfahren zum Zünden eines elektronischen Zünders (1, 2, ..., N), der Energiespeichermittel (100) enthält, wobei das Verfahren einen Empfang (E2) eines Zündbefehls durch den elektronischen Zünder umfasst, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass es die folgenden Schritte umfasst, die ausgeführt werden, solange eine dem elektronischen Zünder (1, 2, ..., N) zugeordnete Verzögerungszeit seit dem Empfang (E2) des Zündbefehls nicht verstrichen ist:

    - Messen (E3) einer in den Energiespeichermitteln (100) gespeicherten Energie,

    - wenn die gemessene gespeicherte Energie kleiner oder gleich einer vorbestimmten Energie ist, Bestimmen (E8) der Zeitabweichung, die zwischen einer seit dem Empfang des Zündbefehls verstrichenen Zeitspanne und der dem elektronischen Zünder (1, 2, ..., N) zugeordneten Verzögerungszeit besteht, und

    - Zünden (E7) des elektronischen Zünders (1, 2, ..., N), wenn die Zeitabweichung kleiner als ein vorbestimmter Zeitwert ist.


     
    2. Zündverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Energie einer Mindestenergie entspricht, die zum Versorgen und Zünden des elektronischen Zünders (1, 2, ..., N) erforderlich ist.
     
    3. Zündverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner einen Schritt des Vergleichens der gemessenen gespeicherten Energie mit der vorbestimmten Energie umfasst.
     
    4. Zündverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Messens der gespeicherten Energie einen Schritt des Messens (E3) einer Spannung an den Anschlüssen der Energiespeichermittel umfasst und der Schritt des Vergleichens einen Schritt des Vergleichens (E4) der gemessenen Spannung mit einer vorbestimmten Spannung (VA, VT) umfasst, die für die vorbestimmte Energie repräsentativ ist.
     
    5. Elektronischer Zünder mit Energiespeichermitteln (100) und Mitteln (200, 201) zum Empfangen eines Zündbefehls, wobei der elektronische Zünder (1, 2, ..., N) dadurch gekennzeichnet ist, dass er ferner enthält:

    - Mittel (200, 202, 203) zum Messen einer in den Energiespeichermitteln (100) gespeicherten Energie,

    - Mittel zum Bestimmen der Zeitabweichung, die zwischen einer seit dem Empfang des Zündbefehls verstrichenen Zeitspanne und der dem elektronischen Zünder (1, 2, ..., N) zugeordneten Verzögerungszeit besteht, wobei die Zeitabweichung bestimmt wird, wenn die von den Messmitteln gemessene gespeicherte Energie kleiner oder gleich einer vorbestimmten Energie ist, und

    - Zündmittel (200, 201), die dazu ausgelegt sind, das Zünden des elektronischen Zünders (1, 2, ..., N) vor Ablauf einer dem elektronischen Zünder (1, 2, ..., N) zugeordneten Verzögerungszeit durchzuführen, wenn die von den Bestimmungsmitteln bestimmte Zeitabweichung kleiner als ein vorbestimmter Zeitwert ist.


     
    6. Elektronischer Zünder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass er Vergleichsmittel (200, 201) zum Vergleichen der von den Messmitteln (200, 202, 203) gemessenen, gespeicherten Energie mit der vorbestimmten Energie enthält.
     
    7. Elektronischer Zünder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmittel (200, 202, 203) zum Messen der in den Energiespeichermitteln (100) gespeicherten Energie Spannungsmessmittel (200, 202, 203) zum Messen der Spannung an den Anschlüssen der Energiespeichermittel (100) enthalten und die Vergleichsmittel (200, 201) Spannungsvergleichsmittel (200, 201) zum Vergleichen einer von den Messmitteln gemessenen Spannung mit einer vorbestimmten Spannung (VA, VT) enthalten, die für die vorbestimmte Energie repräsentativ ist.
     
    8. Elektronischer Zünder nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiespeichermittel (100) einen Kondensator (101, 102) enthalten.
     
    9. Zündsystem mit einer Anordnung von elektronischen Zündern (1, 2, ..., N) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, mit dem das Zündverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 durchgeführt wird.
     


    Claims

    1. Method for firing an electronic detonator (1, 2,..., N) comprising energy storage means (100), the method comprising reception (E2) by the electronic detonator of a firing order, said method being characterized in that it comprises the following steps that are implemented as long as a delay time associated with the electronic detonator (1, 2,..., N) has not elapsed since said reception (E2) of the firing order:

    - measuring (E3) a stored energy in said energy storage means (100),

    - when the measured stored energy is less than or equal to a predetermined energy, determining (E8) the time difference existing between a period of time that has elapsed since reception of the firing order and said delay time associated with said electronic detonator (1, 2,..., N), and

    - firing (E7) said electronic detonator (1, 2,..., N) when said time difference is less than a predetermined time value.


     
    2. Firing method according to claim 1, characterized in that said predetermined energy corresponds to a minimum energy necessary for supplying and for firing said electronic detonator (1, 2,..., N).
     
    3. Firing method according to one of claims 1 or 2, characterized in that it further comprises a step of comparing the measured stored energy to said predetermined energy.
     
    4. Firing method according to claim 3, characterized in that said step of measuring the stored energy comprises a step (E3) of measuring a voltage at the terminals of the energy storage means, and said comparison step comprises a step (E4) of comparing said measured voltage with a predetermined voltage (VA, VT) representative of said predetermined energy.
     
    5. Electronic detonator comprising energy storage means (100) and means for receiving a firing order (200, 201), said electronic detonator (1, 2,..., N) being characterized in that it further comprises:

    - means for measuring (200, 202, 203) a stored energy in said energy storage means (100),

    - means for determining the time difference existing between a period of time that has elapsed since reception of the firing order and said delay time associated with said electronic detonator (1, 2,..., N), said time difference being determined when the stored energy measured by the measuring means is less than or equal to a predetermined energy, and

    - means for firing (200, 201) configured for implementing the firing of said electronic detonator (1, 2,..., N) before a delay time associated with said electronic detonator (1, 2,..., N) has elapsed, when said time difference determined by the determining means is less than a predetermined time value.


     
    6. Electronic detonator according to claim 5, characterized in that it comprises means for comparing (200, 201) the stored energy measured by the measuring means (200, 202, 203) with said predetermined energy.
     
    7. Electronic detonator according to claim 6, characterized in that said means for measuring (200, 202, 203) the energy stored in said energy storage means (100) comprises means for measuring the voltage (200, 202, 203) at the terminals of said energy storage means (100), and said comparison means (200, 201) comprises means (200, 201) for comparing a voltage measured by said measuring means with a predetermined voltage (VA, VT) representative of the predetermined energy.
     
    8. Electronic detonator according to one of claims 5 to 7, characterized in that said energy storage means (100) comprises a capacitor (101, 102).
     
    9. Detonation system comprising a set of electronic detonators (1, 2, ..., N) according to one of claims 5 to 8 and implementing the firing method according to one of claims 1 to 4.
     




    Dessins