Brevet FR2498245A1 — publié le 19820723

La présente invention porte sur une installation d'ap- pel et de signalisation pour exploitations minières sou- terrainesqui comprend une ou plusieurs stations de base réparties dans le champ d'exploitation qui sont en liaison téléphonique avec une centrale, comportent un appareil émetteur-récepteur et peuvent être reliées sélectivement à des radiotéléphones se trouvant dans le champ d'exploita- tion par des guides d'ondes secondaires pour l'établisse- ment d'un trafic radiotéléphonique. Les installations de ce type sont connues et utilisées comme systèmes radiotélépheniques et de signalisation. Elles permettent d'établir une liaison radiotéléphonique aussi bien entre la centrale et les stations de base qu'entre ces dernières et les radiotéléphones que portent les mineurs dans l'exploitation. Ces installations ont l'avantage d'a- voir de bien plus grandes portées que les systèmes à rayon- nement libre, car les ondes électromagnétiques se transmet- tent sur de grandes distances entre les postes radiotélé- phoniques par les guides d'ondes secondaires qui traversent tout le champ d'exploitation, par exemple les vanalisations de transport d'énergie, conduites métalliques d'eau ou d'air comprimé, chalnes, rails, etc. L'avantage sur les installations radio à induction classiques est qu'il n'y a pas de guides d'ondes spéciaux entre les postes radiotélé- phoniques du champ d'exploitation. Una liaison téléphonique ou de signalisation ne pou- vait cependant être établie de la centrale ou d'une station de base qu'avec les mineurs qui avaient un radiotéléphone. Un signal d'appel ou d'avertissement ne pouvait donc attein- dre que cette sorte de personnes, et pour des raisons ergo- nomiques et économiques, il était hors de question d'équiper tout le personnel d'une mine de radiotéléphones. L'invention a par conséquent pour but de perfectionner l'installation du type considéré plus haut de façon qu'on puisse avec elle, en utilisant des appareils qui existent dans l'exploitation et que portent en permanence les mi- neurs, atteindre par des signaux d'avertissement ou des appels tous les mineurs au fond, y compris donc ceux qui n'ont pas de radiotéléphone. L'invention prévoit dans ce but qutaux lampes de mi- neurs soient adjoints des récepteurs radio qui réagissent à des signaux radio codés émis par les stations de base et commandent chacun un dispositif de commutation et que, dans le circuit d'alimentation de la lampe de mineur, soit monté un interrupteur à contact d'ouverture qui puisse être actionné par le dispositif de commutation commandé pour produire l'extinction et l'allumage alternés de la lampe de mineur. L'invention permet donc, sans radiotélé- phones encombrants et cofteux, de faire parvenir à tous les mineurs, quand besoin est, des signaux d'avertissement ou d'appel sous forme de signaux clignotants bien visibles. Un codage approprié de la fréquence de clignotement permet de rendre reconnaissable, d'une part, les signaux d'aver- tissement destinés à tout le personnel et, d'autre part, les signaux d'appel destinés à des individus. Une personne appelée par sa fréquence peut obtenir de plus amples infor- mations sous forme téléphonique par l'installation de com- munication en taille, par un radiotéléphone situé à proxi- mité, ou à la station de base la plus proche. Pour le cas o, dans les zones fortement éclairées, les signaux clignotants d'appel ou d'avertissement produits par les lampes des mineurs échapperaient à ceux-ci, l'in- vention prévoit que des dispositifs de commutation commandés par les signaux radio codés soient aussi adjoints à quel- ques lampes de l'installation d'éclairage général pour les éteindre et les allumer selon le même code. Il est en outre opportun que des installations acoustiques, par exemple les installations de communication en taille, puissent être commandées par les mêmes signaux radio en vue de l'émission de signaux d'avertissement acoustiques. Les dispositifs de commutation destinés à éteindre et allumer des lampes fixes d'éclairage général peuvent être montés par exemple dans le système de surveillance afin, surtout à la transmission de signaux de danger ou d'avertissement, de faire clignoter de façon appropriée toute une file de lampes. L'invention est expliquée en détail ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins annexés, sur lesquels La fig. 1 est une vue schématique d'une partie d'un champ d'exploitation dans lequel est installé l'installa- tion d'appel et de signalisation de l'inventionet La fig. 2 est un schéma fonctionnel d'un exemple de réalisation de cette installation d'appel et de signalisa- tion comprenant une centrale, une station de base, une station relais ou amplificatrice et un appareil récepteur adjoint à une lampe de mineur. La fig. 1 montre la disposition des éléments essentiels de l'installation d'appel et de signalisation de leinven- tion dans une partie représentée schématiquement d'un champ d'exploitation. L'installation de l'invention fait usage d'un système radiotéléphonique classique pour le fond dans lequel une station de base 1 équipée d'un appareil émetteur- récepteur installée au fond près d'un puits A ou B est re- liée à une centrale installée généralement au jour. Le tra- fic téléphonique et de signalisation avec la station de base dans le champ d'exploitation est assuré par des guides d'ondes indirects ou secondaires, c'est-à-dire par des cana- lisations de transport d'énergie, conduites d'eau et d'air comprimé en acier, câbles métalliques, chaînes, rails, etc. Il y a de tels guides d'ondes secondaires dans tout le champ d'exploitation. Bien qu'interrompus à certains en- droits, ils agissent à la manière d'un réseau d'antennes déployé dans tout le champ d'exploitation. Il faut donc installer, à des distances radiales déterminées de.par exemple.l,5 km l'une de l'autre, des stations amplificatri- ces ou relais 2 appropriées qui prennent aux guides d'ondes secondaires les signaux radio émis par les stations de base ou à transmettre à ces stations, les amplifient, le cas échéant les filtrent pour augmenter le rapport signal/bruit et les renvoient dans les guides d'ondes situés à proximité. Les stations de base 1 sont reliées de préférence directement par des lignes 3 à la centrale Z située au jour (fig. 2). Elles peuvent cependant aussi être reliées à cette centrale par les guides d'ondes secondaires. Un appareil radio à main 4 se trouvant dans l'exploi- tation peut entrer en liaison téléphonique ou d'appel, par les guides d'ondes secondaires et le cas échéant après amplification des signaux de ceux-ci par une ou plusieurs des stations relais 2, avec une station de base 1 et, par celle-ci, avec la centrale. Les personnes 6 représentées schématiquement sur la fig. 1 ne portent pas de radiotéléphone. Il leur est trans- mis d'une station de base 1, au moyen de l'installation d'appel et de signalisation de l'invention, aussi bien des signaux d'avertissement généraux que des signaux d'appel individuels sous forme de signaux clignotants par extinc- tion et allumage de leur lampe et en général en plus par des signaux clignotants semblables sur au moins quelques- unes des lampes 5 de l'installation d'éclairage général. La transmission des ondes électromagnétiques correspondantes de la station de base à une des lampes ou à un récepteur adjoint au bac de batterie de lampe.par des guides d'ondes secondaires et le cas échéant par une ou plusieurs stations relais 2 se fait de la même manière que la transmission des signaux téléphoniques aux appareils-radio à main 4. Pour que le couplage entre les stations de base 1 ou les stations-relais 2 d'une part et les guides d'ondes se- condaires de l'exploitation dtautre part soit particulière- ment favorable, dans l'exemple de disposition représenté sur la fig. 1, des antennes spéciales 7 sont installées dans l'exploitation à partir des stations 1 et 2. La fig. 2 représente un exemple de réalisation de la constitution de principe des éléments de l'installation d'appel et de signalisation de l'invention qui participent à l'émission et la transmission de signaux d'appel ou d'aver- tissement. A la centrale Z se trouve un clavier d'entrée pour l'entrée de signaux d'appel individuels ou de signaux d'information généraux. Ces signaux sont codés de façon appropriée dans un codeur et transmis par la liaison cons- tituée dans l'exemple de réalisation par la ligne directe 3 à la station de base raccordée située au fond. Les si- gnaux codés d'appel ou d'avertissement sont envoyés par un circuit-porte 11 approprié, un émetteur 12 et une antenne émettrice 14 dans les guides d'ondes secondaires du champ d'exploitation, reçus par les antennes réceptrices 22 des stations relais 2 réparties dans le champ d'exploitation, amplifiés, envoyés par les antennes émettrices 21 des sta- tions relais 2 dans les guides d'ondes secondaires et transmis par ceuxci aux appareils récepteurs 8 que portent les mineurs. Les appareils récepteurs 8 ne sont pas des radiotélé- phones à porter en plus; ils sont adjoints directement aux lampes des mineurs ou aux bacs de batterie associés et de préférence intégrés au bac de batterie avec tous les éléments essentiels. L'antenne réceptrice 81 peut être placée dans le cible allant du bac de batterie à la lampe, dans une sangle du bac de batterie ou dans le couvercle du bac de batterie. Les signaux d'appel ou d'avertissement reçus par l'antenne réceptrice 81 sont transmis d'un récepteur 82 à un décodeur 83 monté en aval qui commande un dispositif de commutation 84 selon le code de signali- sation introduit par exemple à la centrale Z. Le dispositif de commutation 84 actionne un interrupteur ou un contact d'ouverture 85 monté dans le circuit d'alimentation 87 entre la batterie 86 et la lampe 9. A la réception d'un signal d'appel ou d'avertissement dans l'appareil récep- tour 8, le dispositif de commutation 84, par l'intermédiaire de l'interrupteur ou du contact 85, ouvre et ferme le circuit d'alimentation 87 à une fréquence déterminée par le décodeur 83 d'après le code de signalisation, de sorte que la lampe de mineur 9 s'eéteint et s'allume à la mime fréquence. Le mineur identifie le signal arrivant comme un signal d'appel ou un signal d'avertissement d'après la fréquence d'extinction et d'allumage de sa lampe 9. Les décodeurs 83 peuvent aussi être conçus de façon que les signaux d'appel ne provoquent l'actionnement du dispositif de commutation 84 et la production du signal clignutant par la lampe 9 que pour une fréquence déterminée. De cette manière, l'appel peut être transmis à l'appelé seulement sans que l'information individuelle dérange les membres du personnel ayant des appareils récepteurs 8 d'une autre fréquence. La personne appelée peut alors entrer en con- tact téléphonique direct avec la centrale Z à la station de base ou par un appareil radio à main se trouvant à pro- ximité, le signal téléphonique allant au bloc de lecture de la centrale Z par un microphone se trouvant à la station de base 1 ou par l'antenne réceptrice 15, le récepteur 13, la porte Il et la ligne 3. Les éléments 82, 83, 84 et le cas échéant 85 sont ali- mentés par la batterie 86. Le dispositif de commutation 84 peut être un relais, le circuit 87 d'alimentation de la lampe 9 étant fermé par le contact de ce relais quand ce dernier est en position de repos. L'interrupteur 85 peut aussi être un transistor de commutation par exemple formé par l'étage de sortie d'un multivibrateur monostable et totalement conducteur en dehors des périodes d'émission du signal codé. Des appareils récepteurs 8 appropriés sont de préféren- ce aussi adjoints aux lampes ou au moins à quelques-unes des lampes de l'installation d'éclairage général. Ces lampes (fig. 1) s'éteignent et s'alltunent elles aussi par ouver- ture et fermeture alternées du circuit d'alimentation cor- respondant. Ainsi, les signaux d'appel et d'avertissement peuvent aussi être perçus par les membres du personnel de l'exploitation qui ne peuvent pas voir leur lampe 9 à cause de la puissance d'autres sources d'éclairage. L'entrée de signaux d'avertissement ou d'appel peut aussi se faire directement aux stations de base 1, qui dis- posent généralement de touches de signalisation. Il va de soi quIon peut apporter de nombreuses modi- fications à l'exemple de réalisation décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, chaque appareil de signalisation constitué d'un appareil récep- teur 8 et d'une lampe de mineur 9 peut aussi être commandé indépendamment d'une station de base par un appareil radio mobile ou fixe, soit directement, soit indirectement par les guides d'ondes secondaires qui traversent le champ d'exploitation, ledit appareil radio étant pourvu d'une touche appropriée d'émission de signaux et pouvant émettre un signal radio approprié à l'appareil récepteur 8. L'éner- gie électrique nécessaire au fonctionnement du récepteur 82, du décodeur 83 et du dispositif de commutation 84 peut 8tre tirée avantageusement de la source d'alimentation de la lampe du mineur, c'est-à-dire de la batterie 86, ou bien les éléments de l'appareil de signalisation peuvent étre alimentés ensemble ou on partie par une source spéciale. Les avantages particuliers de l'invention sont qu'en cas de besoin, tous les mineurs se trouvant dans le champ d'ex- ploitation peuvent être atteints par des signaux cligno- tants bien visibles par l'intermédiaire de leur lampe qu'ils portent en permanence et alimentés en informations d'appel et d'avertissement. Les mineurs ne sont donc pas chargés d'appareils supplémentaires qui gêneraient leur activité. REVENDICATIONS 1 - Installation d'appel et de signalisation pour exploitations minières souterraines, comprenant une ou plusieurs stations de base réparties dans le champ d'ex- ploitation, qui sont en liaison téléphonique avec une cen- trale, comportent un appareil émetteur-récepteur et peuvent être reliées sélectivement à des radiotéléphones se trou- vant dans le champ d'exploitation par des guides d'ondes secondaires pour l'établissement d'un trafic radiotélépho- nique, caractérisée par le fait qu'aux lampes de mineurs (9) sont adjoints des récepteurs radio (82) qui réagissent à des signaux radio codés émis par la station de base (1) et commandent chacun un dispositif de commutation (84), et que dans le circuit normalement fermé (87) d'alimentation de la lampe de mineur (9) est monté un interrupteur (85) qui peut être actionné par le dispositif de commutation commandé (84) pour produire l'extinction et l'allumage al- ternés de la lampe de mineur. 2 - Installation d'appel et de signalisation selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'à au moins quelques lampes (5) de l'installation d'éclairage général sont adjoints des récepteurs (82) réagissant aux signaux radio codés et des dispositifs de commutation (84) associés à ces récepteurs, et que les dispositifs de commutation (84) alternativement ouvrent et ferment les circuits norma- lement fermés d'alimentation des lampes (5) d'après les signaux radio codés. 3 - Installation d'appel et de signalisation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le dispositif de commutation (84) est commandé par un décodeur (83) qui est conçu de façon à régler la fréquence d'extinction et d'allumage de la lampe de mineur (9) pour la différenciation des signaux d'avertissement et des si- gnaux d'appel individuels d'après les signaux radio codés reçus par le récepteur (82). 4 - Installation d'appel et de signalisation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'il est prévu comme source d'alimentation de la lampe de mineur (9) une batterie d'accumulateurs placée dans un bac portable, et que les éléments (82, 83, 84) de l'appa- reil récepteur (8) adjoint à la lampe de mineur (9) sont placés dans ce bac. - Installation d'appel et de signalisation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que l'antenne réceptrice (81) de l'appareil récepteur (8) adjoint à la lampe de mineur (9) est montée dans ou sur une sangle, dans le câble allant de la source de courant (86) à la lampe de mineur (9) ou dans ou sur le couvercle du bac de la batterie d'accumulateurs. 6 - Installation d'appel ou de signalisation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'un interrupteur (85) actionné par un dispositif de com- mutation (84) est monté dans le système de surveillance de façon telle qu'à la réception d'un signal de danger ou d'avertissement, toute une file de lampes s'éteignent ou s'allument. 7 - Installation d'appel et de signalisation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait que des stations relais (2) équipées d'appareils émetteurs- récepteurs et amplifiant les signaux transmis par les gui- des d'ondes secondaires sont installées dans le champ d'exploitation à des distances radiales déterminées les unes des autres et/ou de la station de base (1). 8 - Appareil de signalisation destiné à être utilisé dans l'installation d'appel et de signalisation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend s une lampe de mineur (9) destinée à être portée par une personne et à éclairer une zone située dans le champ visuel de cette personne, un circuit électrique d'ali- mentation (87) reliant sélectivement cette lampe de mineur à une source de courant (86), un récepteur radio (82) pour- vu d'une antenne réceptrice (81) et conçu pour recevoir des signaux radio codés, un dispositif de commutation (84) commandé par ce récepteur radio et un interrupteur monté dans le circuit (87) d'alimentation de la lampe de mineur (9) et pouvant être actionné par le dispositif de commuta- tion en fonction des signaux radio reçus par le récepteur (82) de façon telle qutalternativement il ouvre et ferme le circuit d'alimentation normalement fermé et éteigne et allume la lampe de mineur (9). 9 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé par le fait que le récepteur (82) est associé A un déco- deur (83) qui commande le dispositif de commutation (84) et est conçu de façon à régler le rapport des durées d'ex- tinction et d'allumage de la lampe de mineur (9) d'après les signaux radio codés reçus par le récepteur (82). - Appareil selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait qu'il est prévu comme source d'ali- mentation de la lampe de mineur (9) une batterie d'accumu- lateurs placée dans un bac portable, et que les éléments (82, 83, 84) de l'appareil récepteur (8) adjoint A la lampe de mineur (9) sont placés dans ce bac. 11 - Appareil selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'antenne réceptrice (81) de l'appareil récepteur (8) adjoint à la lampe de mineur (9) est montée dans ou sur une sangle, dans le câble allant de la source de courant (86) à la lampe de mineur (9) ou dans ou sur le couvercle du bac de la batterie dtaccumulateurs.