[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 V
A (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 V
T (figures 4a, 4b et 4c).
[0103] Bien entendu, les valeurs de la première tension prédéterminée V
A et de la seconde tension prédéterminée V
T peuvent être différentes ou égales entre elles.
[0104] La première tension prédéterminée V
A correspond à l'énergie minimale nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique.
La seconde tension prédéterminée V
T 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 V
A, et/ou la tension mesurée aux bornes du condensateur de tir 102 est inférieure ou
égale à la seconde tension prédéterminée V
T, 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 V
A, V
T, 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 V
101, V
102 (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
V
A, et à la seconde tension prédéterminée V
T, 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 V
A, et seconde tension prédéterminée V
T) 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
V
A représentant l'énergie minimale nécessaire pour l'alimentation du détonateur électronique
1, 2, ..., N, et un niveau d'une seconde tension prédéterminé V
T représentant l'énergie minimale nécessaire pour la mise à feu proprement dite du
détonateur électronique 1, 2, ..., N.
[0119] La courbe V
101 représente la tension aux bornes du condensateur d'alimentation 101, et la courbe
référencée V
102 représente la tension aux bornes du condensateur de tir 102.
[0120] L'instant de temps t
1 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 t
1, que le décompte du temps de retard associé au détonateur électronique 1, 2, ...,
N commence.
[0122] Le second instant de temps t
2 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 t
3 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 V
101 et celle aux bornes du condensateur de tir V
102 diminuent à partir du deuxième instant de temps t
2 et reste toujours supérieure aux tensions prédéterminées V
T, V
A 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 t
3A, cette tension atteint la seconde tension prédéterminée V
T correspondant au condensateur de tir 102.
[0127] C'est alors à cet instant t
3A, 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 t
3).
[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 V
A avant que le temps de retard associé au détonateur électronique ne se soit écoulé
(instant t
3).
[0129] Le détonateur électronique 1, 2, ..., N est ainsi mis à feu à cet instant t
3A de façon anticipée, c'est-à-dire avant que le temps de retard associé se soit écoulé
(instant t
3).
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.
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.
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.