ES2986996T3

ES2986996T3 - Conjunto de detonador inalámbrico

Info

Publication number: ES2986996T3
Application number: ES21705091T
Authority: ES
Inventors: Tielman Christiaan Meyer; Elmar Lennox Muller; Abraham Johannes Liebenberg
Original assignee: Detnet South Africa Pty Ltd
Current assignee: Detnet South Africa Pty Ltd
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2024-11-13
Anticipated expiration: 2041-02-02
Also published as: EP4143500B1; ZA202108942B; EP4143500A1; AU2021264989B2; FI4143500T3; US20220357141A1; CA3141353A1; BR112022002133A2; US11874098B2; WO2021222947A1; MX2021014291A; CA3141353C; AU2021264989A1

Abstract

Un conjunto detonador inalámbrico que incluye un detonador, un receptor, una placa de circuito impreso con una clave almacenada que está cableada a la placa durante la fabricación del conjunto detonador y una lógica de control que permite disparar el detonador solo si la lógica de control extrae de una señal, recibida por el receptor, una clave de referencia que es idéntica a la clave almacenada. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de detonador inalámbrico

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

[0001] Esta invención se refiere a un conjunto de detonador inalámbrico.

[0002] Un conjunto de detonador inalámbrico instalado en un barreno, una vez que se hace operativo por medio de un comando de armado que se envía de manera inalámbrica, se inicia tras la recepción de un comando de disparo, también enviado de manera inalámbrica. Es esencial, en la medida de lo posible, eliminar la posibilidad de que la iniciación pueda tener lugar de manera involuntaria, por ejemplo, debido a la recepción de una señal parásita.

[0003] En el documento WO2012/061850 esta posibilidad se aborda en cierta medida en un sistema que se basa en el uso de comunicaciones magnéticas mediante el uso de dos procesadores que funcionan en una relación predeterminada entre sí en respuesta a una señal de un dispositivo de control.

[0004] En el documento PCT/ZA2014/000040 se describe el uso de un código de validación para autenticar una clave de cifrado que está asociada con un detonador o un grupo de detonadores.

[0005] En el documento CN106643350 la seguridad de funcionamiento de un conjunto de detonador se controla usando una clave secreta que se transmite a componentes relevantes según se requiera.

[0006] Lo que la técnica anterior no consigue solucionar es que se puede alterar una clave que está incluida en software o que forma parte de un programa, por ejemplo.

[0007] Un objeto de la presente invención es solucionar al menos en cierto grado el aspecto mencionado anteriormente.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

[0008] La invención proporciona un conjunto de detonador inalámbrico según la reivindicación independiente adjunta 1.

[0009] El comando de armado puede ser enviado por un dispositivo de control al receptor.

[0010] El dispositivo de control 14 incluye al menos uno de los siguientes, a saber: una unidad de control de voladura de superficie 23, una unidad de control de voladura subterránea 24 y una tarjeta de comunicación de campo cercano 26. El dispositivo de control 14 incluye además un codificador 28 y un transmisor 30.

[0011] El conjunto de detonador inalámbrico 16 se usa típicamente en una ubicación subterránea y, en ese caso, el lugar de voladura 12 es una zona de voladura en una excavación subterránea. Los beneficios principales de usar un conjunto de detonación inalámbrico son que no hay cables o conductores por el suelo que lleven a los detonadores en los diversos barrenos, y generalmente se reduce el número de personal requerido en el lugar de la voladura. Por lo tanto, se mejora la fiabilidad y la seguridad durante el funcionamiento.

[0012] El transmisor 30 puede funcionar a una radiofrecuencia o puede transmitir señales magnéticas a través de tierra. El emisor 30 presenta una antena 34 configurada de manera correspondiente. Estos tipos de técnicas de transmisión son conocidos en la técnica y, por esta razón, no se describen en mayor detalle.

[0013] Los conjuntos de detonador inalámbricos 16 son sustancialmente idénticos unos a otros. Cada conjunto 16 incluye una primera parte 16A y una segunda parte 16B. Estas partes están interconectadas entre sí en una ubicación de montaje, no mostrada, en el lugar de voladura 12 - un proceso que tiene lugar inmediatamente antes de la colocación de los conjuntos de detonador en los respectivos barrenos.

[0014] La primera parte 16A incluye una carcasa 34 que contiene o en la que está montada una antena 36, un receptor 38, una unidad de memoria 40, un módulo lógico 42 y una fuente de alimentación 44.

[0015] La segunda parte 16B incluye una carcasa 50 en la que se carga un material explosivo 52.

[0016] Cuando la primera parte 16A está conectada a la segunda parte 16B, un detonador 56 está conectado a bornes en el módulo lógico 42 y está expuesto al material explosivo 52. Una ventaja de esta técnica es que la parte 16A está separada del explosivo 52, y el detonador 56 está separado del explosivo 52. Por lo tanto, la probabilidad de que tenga lugar una iniciación involuntaria es ínfima.

[0017] El receptor 38 incluye una placa de circuito impreso 64 (véase la Figura 2) que, durante la fabricación (66), se programa con una clave 70. La clave 70 puede tener cualquier longitud apropiada y puede ser de cualquier formato adecuado. En un ejemplo, la clave incluye 32 bits. Como la clave se fija durante el paso de fabricación, no puede alterarse después de la fabricación.

[0018] La clave 70 que está programada en las placas de circuito impreso 64 de los diversos receptores 38 se almacena como una clave de referencia en el dispositivo 14 de control, es decir, en la unidad de control de voladura de superficie 23 o en la unidad de control de voladura subterránea 24 o, de otro modo, se lleva en una tarjeta de comunicación de campo cercano propietaria 26. Se puede utilizar cualquiera de estos métodos: la elección de estos depende del sistema adoptado en el lugar de voladura.

[0019] Cuando los conjuntos de detonador 16 en el lugar de voladura 12 han de armarse, la clave de referencia 70 que está disponible a partir de una de las unidades 23 o 24 o de la tarjeta NFC 26 es codificada por el codificador 28 y luego es transmitida en una señal 74 mediante el transmisor 30 simultáneamente a los conjuntos de detonador inalámbricos 16 en los varios barrenos 20.

[0020] Como se muestra en la Figura 2, la señal 74 transmitida por el transmisor 30 es recibida por la antena 36 y el receptor 38 de cada conjunto de detonador 16. El módulo lógico 42 respectivo desencripta la señal 74 y produce una señal desencriptada 76. El módulo lógico extrae entonces de la señal 76 la clave de referencia que había sido codificada por el codificador 28. La clave de referencia extraída, nombrada 78, es comparada entonces (en un paso 80) por el módulo lógico 42 con la clave almacenada 70 tomada de la placa de circuito impreso 64. Si las claves no son idénticas, no es posible armar el conjunto de detonador inalámbrico 16 (paso 82). Si las claves son idénticas, el módulo lógico 42, al extraer energía de la fuente de alimentación 44, provoca que se genere una tensión (paso 84), tensión que es suficientemente alta para cargar (paso 86) un condensador 88 tal como se conoce en la técnica. Se hace que el condensador 88, tras la recepción por el receptor 38 de un comando de disparo 90 enviado por el dispositivo de control 14, descargue y se envía una señal de disparo 92 al detonador 56.

[0021] El uso de la clave programada 70 en la placa de circuito impreso 64 de cada conjunto de detonador 16 significa que el disparo de un detonador 56 solo puede tener lugar si la clave idéntica (la clave de referencia) está disponible a partir del dispositivo de control 14, es decir, a partir de uno de los mecanismos 23, 24 o 26, según los requisitos.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Conjunto de detonador inalámbrico (16) que incluye un receptor (38), una unidad de memoria (40), una fuente de alimentación (44), lógica de control (42), un detonador (56) y material explosivo (52) que se inicia, después de recibir un comando de armado, al recibir el receptor (38) un comando de armado, donde la unidad de memoria (40) incluye una clave almacenada (70) y donde la lógica de control (42) permite la iniciación del detonador (56) después de la recepción del comando de armado si una clave de referencia recibida (78), extraída del comando de armado, es la misma que la clave almacenada (70),caracterizado por el hecho de quela unidad de memoria (40) comprende una tarjeta de circuito impreso (64) yde quela tarjeta de circuito impreso (64) se programa con la clave almacenada (70) durante la fabricación del receptor (38).

2. Conjunto de detonador inalámbrico (16) según la reivindicación 1,caracterizado por el hecho de queel receptor (38) responde a una señal enviada desde un dispositivo de control (14) que incluye uno de los siguientes elementos donde se almacena la clave de referencia: una unidad de control de voladura de superficie (23); una unidad de control de voladura subterránea (24); y una tarjeta de comunicación de campo cercano (26).

3. Conjunto de detonador inalámbrico (10) según la reivindicación 2,caracterizado por el hecho de quela lógica de control (42) se puede utilizar para extraer la clave de referencia (78) de una señal cifrada (74) que es transmitida por el dispositivo de control (14).