商业爆破系统技术方案

公开了一种用于辅助爆破的系统。该系统包括至少一个无线爆破相关设备，该设备可部署或被部署在旨在作为商业爆破操作的一部分进行爆破的物理介质的一部分附近或物理介质的一部分内。该爆破相关设备包括具有被配置用于透地(TTE)MI通信的磁力计的基于设备的磁感应(MI)信号接收器，并且该爆破相关设备包括基于设备的MI信号源，该基于设备的MI信号源具有被配置用于TTE MI通信的基于设备的天线。该基于设备的MI信号源被配置为与包括一组基于交通工具的磁力计的爆破支持交通工具中的基于交通工具的MI信号接收器通信。通工具的MI信号接收器通信。通工具的MI信号接收器通信。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】商业爆破系统
[0001]相关申请
[0002]本申请涉及并要求于2019年6月27日以Orica International Pte Ltd的名义提交的第10201905973Y号新加坡临时专利申请的优先权权益，该新加坡临时专利申请的原始提交的说明书在此通过引用以其整体并入本文。


[0003]本公开的各方面涉及用于基于爆破相关设备来辅助商业爆破的系统和方法，该爆破相关设备可部署或部署在物理介质(例如，岩层)的一部分内，该物理介质旨在作为商业爆破操作的一部分进行爆破。这种爆破相关设备包括被定位于钻孔或爆破孔中的起爆设备(例如雷管)。
[0004]背景
[0005]通过磁感应(MI)信号进行通信的无线起爆系统，例如，包括由Orica International Pte Ltd生产的WebGen
TM
无线起爆设备，最近已经被开发出来并被用于商业爆破操作，诸如地下采矿和露天采矿。这种无线起爆设备可以极大地提高爆破安全性，并且已经产生了新的爆破技术，这些技术以前在传统的基于有线的起爆设备中是不可行的。WebGen
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无线起爆设备被配置用于在相当长或非常长的距离(例如大于100米，或几米到几百米(例如，100
‑
900米)，或者接近或大约一千米的可能距离)上进行可靠的单向或1路(1
‑
way)的MI通信。
[0006]然而，来自和关于这些MI通信系统的可用信息，例如用于提供关于系统中部件状态的反馈的信息，对于一些应用和一些用户来说可能是不够的。
[0007]期望解决或改善与现有技术相关联的一个或更多个缺点或限制，或者至少提供有用的替代方案。
[0008]概述
[0009]本文描述了一种用于辅助爆破的系统，该系统包括：
[0010]至少一个无线爆破相关设备，其可部署或被部署在旨在作为商业爆破操作的一部分进行爆破的物理介质的一部分附近或内部，其中该爆破相关设备包括具有被配置用于透地(TTE)MI通信的磁力计的基于设备的磁感应(MI)信号接收器，并且该爆破相关设备包括基于设备的MI信号源，该基于设备的信号源具有被配置用于TTE MI通信的基于设备的天线，
[0011]其中，所述基于设备的MI信号源被配置为与爆破支持交通工具中的基于交通工具的MI信号接收器通信，该基于交通工具的MI信号接收器包括一组基于交通工具的磁力计。
[0012]该系统可以包括爆破支持交通工具。
[0013]基于设备的MI信号源被配置用于过渡区域或区信号MI通信，该过渡区域或区信号MI通信是TTE。
[0014]无线爆破相关设备可部署或被部署在物理介质中。
[0015]“透地”(TTE)包括或指信号在位于信号源和信号接收器或检测器之间的一组物理
介质中、穿过该组物理介质和/或跨该组物理介质的通信，例如其中信号源和信号检测器中的至少一个至少部分地被该一组物理介质阻挡、叠加(overlaid)、覆盖、包围、掩埋、封闭或包封(encased)。该一组物理介质可以包括以下中的一种或更多种：岩石(rock)、破碎岩石(broken rock)、石头(stone)、瓦砾(rubble)、碎片(debris)、砾石(gravel)、水泥(cement)、混凝土(concrete)、炮泥材料(stemming material)、土壤(soil)、泥土(dirt)、沙子(sand)、粘土(clay)、泥浆(mud)、沉积物(sediment)、雪、冰、一个或更多个碳氢化合物燃料储层、现场基础设施、建筑/施工材料和/或其他介质或材料。物理介质可以称为“大地(the earth)”，其中“大地”包括地面、土壤、岩层、岩石、建筑材料/混凝土、石头、钻孔炮泥、冰、冻土等。
[0016]近场信号MI通信可以向无线爆破相关设备提供包括下行链路MI信号的下行链路MI通信。对于近场信号MI通信，基于设备的MI信号接收器位于由基于交通工具的或广播MI信号源生成的磁场的近场区域或区内，其中磁场强度根据远离基于交通工具的或广播MI信号源的距离按照距离立方的反比关系衰减，并且基于设备的MI信号源检测由基于交通工具的或广播MI信号源生成的近场磁通量的变化，而不是检测由基于交通工具的或广播MI信号源生成的远场或辐射传播的电磁波(例如，无线电波)。
[0017]过渡区域或区信号MI通信可以提供来自无线爆破相关设备的包括上行链路MI信号的上行链路MI通信。对于过渡区域或区信号MI通信，基于交通工具的MI信号接收器可以定位在由基于设备的MI信号源生成的磁场的近场区域或区之外，但是在距离基于设备的MI信号源的大约二分之一波长之内，并且更常见地或特别地位于距离基于设备的MI信号源大约10个集肤深度之内(例如，小于10个集肤深度)、大约6到8个集肤深度(例如，小于8个集肤深度)、大约3到5个集肤深度(例如，小于5个集肤深度)或者大约2到4个集肤深度(例如，小于4个集肤深度)。
[0018]基于设备的天线可以包括一组导电线圈或环形天线。基于设备的线圈或环形天线具有的平均直径可以在0.01m和0.3m之间，这可以对应于钻孔的直径。基于设备的天线可以以基本上或大约3瓦特(W)驱动。基于设备的线圈或环形天线可以包括一组线圈天线。
[0019]爆破相关设备被配置为生成、输出和传输上行链路MI信号。上行链路MI信号使用一个或更多个上行链路MI信号频率行进上行链路距离TTE。上行链路距离可以小于100米(“m”)；小于80m；小于60m；在0.10m至60m之间；在0.25m至50m之间；在0.50m至40m之间；或者在1m至30m之间。上行链路MI信号频率可以包括低频(LF)ITU频带中的至少一个频率，和/或在100Hz到100MHz之间、在1kHz到100MHz之间、在10kHz到300kHz之间、或在20kHz到200kHz之间、或在35kHz到130kHz之间、或在50kHz到100kHz之间的频率。
[0020]爆破相关设备被配置为接收、解码和处理下行链路MI信号。下行链路MI信号可以使用一个或更多个下行链路MI信号频率行进下行链路距离TTE，该一个或更多个下行链路MI信号频率可以包括广播MI信号频率。广播MI信号频率可以基本上包括2kHz，或者在100Hz和10kHz之间，或者在100Hz和100kHz之间。广播下行链路距离可以大于100米；大于几十米或几百米；在200到900米之间；大于一千米；或者大于几千米。广播下行链路MI信号频率可以包括由国际电信联盟(ITU)定义的超低频(ULF)频带内或甚低频(VLF)频带内的至少一个频率。
[0021]爆破相关设备可以被配置用于向交通工具发送磁感应(MI)信号和从交通工具接
收磁感应(MI)信号，从而提供与交通工具的双向或2路的基于MI的通信。
[0022]爆破相关设备包括基于设备的基于MI的通信单元。基于设备的基于MI的通信单元被配置用于基于TTE MI的通信。基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于辅助爆破的系统，所述系统包括：至少一个无线爆破相关设备，其能够部署或被部署在旨在作为商业爆破操作的一部分进行爆破的物理介质的一部分的附近或物理介质的一部分内，其中所述爆破相关设备包括具有磁力计的基于设备的磁感应(MI)信号接收器，所述磁力计被配置用于透地(TTE)MI通信，并且所述爆破相关设备包括基于设备的MI信号源，所述基于设备的MI信号源具有被配置用于TTE MI通信的基于设备的天线，其中，所述基于设备的MI信号源被配置为与包括一组基于交通工具的磁力计的爆破支持交通工具中的基于交通工具的MI信号接收器通信。2.根据权利要求1所述的系统，包括所述爆破支持交通工具。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述无线爆破相关设备能够部署或被部署在所述物理介质中。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述基于设备的MI信号源被配置为使用过渡区域或过渡区信号MI通信与所述基于交通工具的MI信号接收器进行通信，使得所述基于交通工具的MI信号接收器能够被定位在由所述基于设备的MI信号源生成的磁场的近场区域或近场区之外，可选地包括在远离所述基于设备的MI信号源的小于10个集肤深度、小于8个集肤深度、小于5个集肤深度或小于4个集肤深度之内。5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述基于设备的MI信号源被配置为生成上行链路MI信号频率，所述上行链路MI信号频率包括低频(LF)ITU频带中的至少一个频率，和/或在100Hz至100MHz之间、在1kHz至100MHz之间、在10kHz至300kHz之间、或在20kHz至200kHz之间、或在35kHz至130kHz之间或在50kHz至100kHz之间的频率。6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述基于设备的MI信号源包括一组导电线圈或环形天线，所述一组导电线圈或环形天线可选地具有在0.01米(m)至0.3m之间的平均直径。7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述基于设备的磁感应(MI)信号接收器被配置为使用一个或更多个广播MI信号频率来接收、解码和处理下行链路MI信号，所述一个或更多个广播MI信号频率可选地包括在由国际电信联盟(ITU)定义的超低频(ULF)频带内、或在甚低频(VLF)频带内、或在100Hz和100kHz之间、或在100Hz和10kHz之间、或基本上2kHz的一个或更多个频率。8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述爆破相关设备包括3轴磁力计或单轴磁力计形式的一个或更多个基于设备的磁力计，可选地其中所述基于设备的磁力计包括平均直径在0.01m和0.3m之间的线圈或环形天线。9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述爆破相关设备能够包括：一个或更多个无线起爆设备；一个或更多个无线MI信号勘测设备；和/或一个或更多个无线爆破监测和跟踪信标器。10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述基于交通工具的MI信号接收器包括3轴磁力计或单轴磁力计形式的一个或更多个基于交通工具的磁力计，可选地其中所述基于交通工具的磁力计包括平均直径在0.01m和2m之间的线圈或环形天线。11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述基于设备的MI信号源在所述爆
破相关设备中对准，用于当所述爆破相关设备被部署在钻孔中时生成平行于所述爆破相关设备的纵向轴、纵轴或中心轴的磁通量最大值；或者其中所述基于设备的MI信号源在所述爆破相关设备中对准，用于当所述爆破相关设备被部署在钻孔中时生成垂直于所述爆破相关设备的纵向轴、纵轴或中心轴的磁通量最大值。12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述交通工具被配置用于空中或陆基行进，可选地包括用于远程控制所述交通工具的远程控制单元，所述远程控制单元可选地包括用于自主控制所述交通工具的自主控制单元。13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述交通工具包括用于向所述爆破相关设备发送下行链路磁感应(MI)信号的基于交通工具的MI信号源，其中，所述基于交通工具的MI信号源包括线圈或环形天线，所述线圈或环形天线可选地具有大于一米或几米或大于几十米的平均直径；可选地其中，所述基于交通工具的MI信号源在一个或更多个基于交通工具的下行链路MI信号频率下驱动所述基于交通工具的天线，所述一个或更多个基于交通工具的下行链路MI信号频率能够包括低频(LF)ITU频带中的至少一个频率和/或在100Hz到100MHz之间、在1kHz到100MHz之间、在10kHz到300kHz之间、或在20kHz到200kHz之间、或在35kHz到130kHz之间、或在50kHz到100kHz之间的频率，可选地其中，所述起爆设备是用于引起爆炸或爆轰的设备，并且所述下行链路磁感应(MI)信号表示启用/禁用、编码、查询、(重新)编程、(重新)同步和/或控制所述起爆设备中所选择的起爆设备的操作和/或点火，可选地其中，每个起爆设备能够包括存储在所述起爆设备的存储器中的唯一标识符(ID)和/或一组所述起爆设备包括存储在所述存储器中的唯一组ID(GID)。14.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述爆破相关设备包括一个或更多个传感器，所述一个或更多个传感器检测、监测、估计或测量与所述一个或更多个传感器被部署在其中的所述物理介质相关联的物理参数。15.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述爆破相关设备包括外壳、壳体、机箱、框架和/或支撑结构，所述外壳、所述壳体、所述机箱、所述框架和/或所述支撑结构机械地容纳、承载、保护和/或支撑所述爆破相关设备的至少压敏和水敏元件。16.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述系统包括至少一个MI噪声监测单元，所述至少一个MI噪声监测单元包括一组噪声检测磁力计，所述一组噪声检测磁力计被配置用于检测、测量或监测在商业爆破环境中的一个或更多个频带中的背景磁场噪声，可选地所述至少一个MI噪声监测单元包括空中(TTA)无线通信单元和/或基于MI的通信单元，可选地其中，所述MI噪声监测单元与所述爆破支持交通工具分离，并且由背景噪声测量交通工具承载，或者由框架或外壳支撑或被安装在所述框架或所述外壳上，所述框架或所述外壳在旨在被爆破的所述物理介质的所述一部分附近或所述物...

【专利技术属性】
技术研发人员：克雷斯腾，
申请(专利权)人：澳瑞凯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：