Brevet FR2527579A1 — publié le 19831202

L'invention concerne d'une manière générale un sytème de cage dans une mine ou une installation si- milaire, dans laquelle la cage comporte plusieurs étages ou niveaux et plus particulièrement l'indication de l'état d'une porte au niveau de chacun des étages de la cage Dans le cas o une cage à plusieurs étages s'arrête à une station dans un puits, les portes situées au niveau d'un ou de plusieurs étages de la cage peuvent être ouvertes ou fermées indépendamment des autres portes. L'encageur, c'est-à-dire la personne qui transmet des si- gnaux à l'opérateur s'occupant du système de remonte,doit être informé de l'état de chaque porte, c'est-à-dire en d'autres termes, qu'il doit savoir si la porte est ouver- te ou fermée, avant d'être à même de signaler à l'opéra- teur que la cage peut être déplacée à partir de la station. Les cages modernes peuvent comporter au moins quatre étages, et dans la pratique ou rencontre des cas o les différents étages peuvent s'arrêter à différents niveaux dans la station Par exemple, une cage à quatre étages peut s'arrêter dans une station à quatre niveaux de manière que chaque étage correspond directement à l'un des niveaux dans la station ou bien que,sinon, l'étage inférieur soit éventuellement aligné avec le niveau supérieur, le se- cond niveau ou le troisième niveau dans la station Dans ces conditions, il est difficile à l'encageurd'être informé à tout moment de l'état de chaque porte de la cage, et ce d'autant plus si l'on se rappelle que des personnes présentes dans la cage ou sur l'un des niveaux peuvent actionner les portes sans en aviser l'encageur, et ce à tout moment Au problème consistant à tenir l'encageur infor- mé de J'état de chaque porte s'ajoute le fait que la cage n'est en général pas raccordée directement à une source d'alimentation en énergie et que, par conséquent, il n'exis- te aucun moyen commode disponible Pour alimenter en énergie le mécanisme permettant de transmettre l'information de l'état de la porte à l'encageur - Un but de la présente invention est de fournir un procédé perfectionné de délivrance d'une information de l'état des portes dans les conditions décrites. L'invention fournit un procédé permettant de donner une information sur l'état des portes d'une cage à plusieurs étages, qui inclut les phases opératoires con- sistant à produire pour chaque porte un signal qui identi- fie la porte et son état, et à transmettre les signaux à un récepteur distant de la cage. Les signaux peuvent être produits grâce à un dispositif interrogateur prévu au niveau de chaque porte et qui fournit une indication de l'état de la porte Ces dispositifs peuvent être interrogés successivement et cycli- quement. Les signaux peuvent être retransmis à n'importe quelle fréquence appropriée, mais de préférence à une fré- quence située dans le domaine de l'infrarouge. La transmission dans l'infrarouge est dirigée de préférence vers le bas à partir de la cage. Les signaux transmis peuvent être réfléchis ou dirigés d'une autre manière vers le haut en direction du récepteur. L'état de chaque porte peut être indiqué au moyen d'un dispositif avertisseur optique ou acoustique répondant au récepteur. L'invention fournit également un appareil pour délivrerune information de l'état'des portes d'une cage à plusieurs étages, qui comporte un dispositif servant à pro- duire pour chaque porte un signal qui identifie la porte et son état, un récep teur situé à distance de la cage et un dispositif émetteur envoyant les signaux au récepteur. Le dispositif émetteur fonctionne de préféren- ce dans le domaine infrarouge. L'invention s'applique en outre-à un système ou une installation, dans laquelle le dispositif émetteur est monté sur la cage et est aligné de telle manière que l'émission infrarouge est dirigée vers le bas. L'installation peut comporter des moyens pour capter et diriger le signal émis en direction du récepteur. Ces moyens peuvent comporter au moins un réflecteur consti- tué en un matériau approprié, par exemple en acier inoxyda- ble. Le récepteur peut être aligné de manière à re- cevoir des signauxi dirigés vers le haut. Le dispositif servant à produire les signaux peut être sensible à un commutateur pouvant être action- né par chacune des portes respectives Chacun des signaux peut être codé de façon unique de manière à identifier la porte respective D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après, prise en référence aux dessins annexés, sur les- quels: la figure 1 représente schématiquement un appa- reil conforme à l'invention; et la figure 2 représente la manièreldont l'appa- reil de la figure 1 est utilisé. La figure 1 représente l'appareil conforme à l'invention, comportant une unité d'émission 10, une uni- té d'enregistrement 12 et une unité d'affichage 14. L'unité d'émission comporte quatre entrées dé- signées dans leur ensemble par la référence 16 et qui sont sensibles respectivement aux commutateurs 18, 20, 22 et 24. Les entrées sont raccordées à un dispositif d'exploration par balayage 26 qui, à son tour, est raccordé à un émetteur à infrarouge à canaux multiples 28 L'unité d'émission au- tonome est alimentée en énergie au moyen d'une pile 30 si- tuécdans un boitier de cette unité La pile est normale- ment une pile sèche. L'unité de réception 12 est alimentée par une ligne 32 d'alimentation en énergie à courant alternatif à basse tension et comporte une unité d'alimentation en énergie 34 servant à délivrer la tension en courant con- tinu requise, pour son fonctionnement L'unité de récep- tion comporte un récepteur à infrarouge 36 qui est raccor- dé à un décodeur à canaux multiples 38 Le décodeur est à son tour raccordé à un circuit de maintien 40. Les lignes de sortie 42 partant du circuit de maintien 40 sont reliées à un circuit logique d'affichage 44 situé dans l'unité d'affichage 14 Le circuit logique est alimenté en énergie par une unité 46 d'alimentation en énergie raccordée à la ligne 32 d'alimentation en courant alternatif Le circuit logique comporte des lignes de sor- tie raccordées à des couples de diodes luminescentes rou- ges et vertes 48, 50, 52 et 54, et un relais 56 Les contacts du relaissont accessibles au niveau de bornes de sortie 58. La figure 2 représente une cage 60 à plusieurs étages, arrêtée au niveau d'une station souterraine 62. Dans cet exemple la cage 60 comporte quatre étages 64, 66, 68 et 70, dont chacun possède une porte distincte pouvant être actionnée de façon indépendante. Conformément à l'invention, les commutateurs 18 à 24 sont montés sur la cage de telle sorte qu'ils peu- vent être manoeuvrés par l'action des portes des étages 64 à 70 L'unité d'émission 10 est montée sur la cage à proximité du toit de l'étage supérieur 64, l'émetteur 28 (voir figure 1) étant dirigé vers le bas L'unité d'émis- sion 10 comporte une ouverture de sortie 72 et est recou- verte et fermée de façon étanche par une fenêtre qui est transparente à la fréquence du rayonnement infrarouge, émise par l'émetteur En outre, comme représenté sur la figure 2, la fenêtre est orientée à l'intérieur d'un tube 74 de telle sorte qu'elle est protégée efficacement du point de vue mécanique suivant toutes les directions, excepté sui- vant la direction dirigée vers le bas, qui est la direction générale d'émission. L'unité de réception 12 et l'unité d'affichage 14 sont montées dans la station 62 de la manière représen- tée schématiquement L'unité de réception 12 munie du ré- cepteur 36 (voir figure 1) est montée à un niveau inférieur dans la station 62 et est dirigée vers le bas L'unité de réception possède également une fenêtre 76 transparente au rayonnement infrarougaet, comme représenté sur la figure 2, possède un tube 78 dirigé vers le bas et protégeant la fenêtre L'unité d'affichage 14 est montée en un emplacement approprié dans la station 62, d'o elle est aisément visi- ble pour l'encageur travaillant dans la station. Un réflecteur 80 en acier inoxydable est dispo- sé au-dessous'de l'unité de réception 12. La figure 2 montre également, d'une façon un peu schématique, différents niveaux 82 à 88 d'un portique, au ni- veau duquel la cage s'arrête. L'émetteur 28 est conçu de manière à émettre une énergie suffisante pour garantir que l'uni- té de réception 12 reçoit un signal d'une intensité adéqua- te lorsque la cage est dans la position représentée sur la figure 2 et également lorsque l'étage inférieur 70 est ali- gné avec le niveau 82 Il faut mentionnewdès maintenant que l'étage 70 peut être, dans la pratique, aligné avec l'un quelconque des niveaux 82 à 88 Dans le premier cas, l'émetteur se trouveàsa distance la plus grande du récepteur. LI'émetteur èst le plus raprroclé du récepteur lorsque l'étage 64 est aligné avec le niveau 88. L'émetteur 74 est situé sur la cage à proximi- té du côté du puits o le récepteur est installé Ainsi il se trouve à tout moment plus ou moins aligné avec le récepteur, de telle sorte que son faisceau d'émission de rayonnement in- frarouge tombe sur le réflecteur 80. Lorsque la cage s'arrête au niveau du portique de sorte que l'un quelconque des étages de la cage est ali- gné avec les différents niveaux du portique, l'unité d'émis- sion transmet par conséquent un faisceau de rayonnement à une fréquence du domaine de l'infrarouge, qui rencontre le réflecteur 80 et qui est réfléchi dans le récepteur 12. L'unité d'exploration par balayage 26 interroge de façon continue et successivement les commutateurs 18 à 24, de ma- nière cyclique, et fournit une information en provenance des commutateurs, indiquant si les portes respectives sont ou non ouvertes ou fermées En fonction de l'état de la por- te, l'unité d'exploration 26 produit un signal approprié. Par exemple, si une porte est fermée, l'unité d'exploration produit un signal codé qui identifie de façon unique la por- te, et si la porte est ouverte, l'unité d'exploration ne dé- livre pas le code Il s'agit là d'une caractéristique de fonctionnement sûr en toute circonstance Les quatre signaux ou codes sont soumis à un multiplexage effectué par l'unité d'exploration et sont utilisés pour moduler le signal por- teur ou le signal de sortie de l'émetteur 28 Ainsi, le si- gnal infrarouge émis, qui est dirigé sur le réflecteur 80, véhicule une information qui identifie de façon unique les portes et iidique l'état de chacune d'elles. Le signal, qui tombe sur le réflecteur 80, est dirigé vers le haut dans l'unité de réception 12 o il est reçu par le récepteur 36 et est démodulé, à la suite de quoi le signal démodulé est décodé dans ledispositif de décodage 38 Quatre signaux, qui correspondent aux signaux d'entrée envoyés à l'unité d'exploration, sont ensuite appliqués au circuit de maintien 40 qu délivre, dans ses lignes de sor- tie 42, des signaux permanents indiquant l'état des portes. Etant donné que chaque ligne 42 correspond à l'un des commu- tateurs 18 à 24 et par conséquent à l'une des portes des étages 64 à 70, ces portes sont également identifiées de façon unique. Les signaux présents dans la ligne 42 sont en- voyés au circuit logique 44 et, en fonction de l'état d'une porte, les couples de diodes 48 à 54 sont-excités de façon appropriée Par exemple, si la porte située à l'étage 64 est ouverte, la diode rouge correspondante du couple 48 est exci- tée, tandis que si la porte est fermée, la diode verte du couple indiqué est excitée Une situation similaire se pré- sente pour les autres couples de diodes 50 à 54, en rapport avec les portes des autres étages. Lorsque toutes les portes sont fermées, le cir- cuit logique 44 ddlivre en supplément un signal qui excite le relais 56 et cela provoque, par l'intermédiaire Ses bor- nes 58, la fermeture d'un contact qui est raccordé à un cir- cuit de verrouillage Ce circuit garantit par exemple que les freins ne peuvent pas être desserrés par l'opérateur s'occu- pant de la remonte avant que toutes les portes de la cage soient fermées Si l'une quelconque des portes est ouverte le relais 56 est désexcité et le circuit de verrouillage est invalidé. Il faut indiquer que l'unité d'émission 10 et l'unité de réception 12 sont installées en étant dirigées vers le bas de manière à garantir qu'une quantité mini- male de poussière s'accumule sur les fenêtres 72 et 76, que ces dernières sont bien protégées vis-à-vis de tout objet tombant dans le puits et que par conséquent l'efficacité du système est conservée Le réflecteur 80 est situé à proximi- té du récepteur et ceci présente comme avantage de fait que même lorsque de la poussière ou d'autres substances étrangè- res se déposent sur le réflecteur, il existe une diffusion d signal infrarouge reçu, par les substances étrangères,cet- te dispersion du signal s'écartant de la réflexion résiduel- le directe par le réflecteur 80, qui provoque le renvoi du signal dans le récepteur Comme l'unitd émission et l'unité de réception sont dirigéesvers le bas avec leurs fenêtres si- tués sur les faces inférieures, il est possible de rendre ces unités étanches à l'eau et à la poussière et de garan- tir qu'elles sont tout-à-fait aptes à résister à des chocs mécaniques. Le fait d'utiliser un signal d'émission infra- rouge entraîne des avantages particuliers On a trouvé que l'émetteur infrarouge consomme une très faible énergie et peut par conséquent être alimenté au moyen d'une pile montéeà bord pendant un intervalle de temps considérable. En second lieu, comme cela a été indiqué, le signal à la fréquence du rayonnement infrarouge n'est pas affecté d'une manière excessivement nuisible par la présence de poussière ou de substance étrangèree entre l'émetteur et le récepteur, par exemple sur la surface du réflecteur Le signal n'est également pas sensible à des perturbations électromagnéti- ques Un autre point à considérer tient au fait que le fais- ceau de rayonnement infrarouge émis n'est pas fortement di- rectionnel et par conséquent tombe sur le réflecteur, indé- pendamment de la position de la cage, lorsque cette derniè- re est arrêtée au niveau du poste 62 En ce qui concerne ce dernier point, il faut mentionner que le positionnement phy- sique correct de l'émetteur et du récepteur contribue gran- dement à garantir qu'un signal approprié est reçu par l'uni- té 12. Le nombre des canaux utilisés dans l'appareil conforme à l'invention est déterminé par le nombre de por- tes devant être dontrblées Cependant, on peut utiliser des canaux supplémentaires pour la transmission d'autres données, par exemple de l'état de la pile 30 située dans l'unité de transmission 10. REVENDICATIONS 1 Procédé pour fournir une information relati- ve à l'état des portes d'une cage ( 60) à étages multiples, caractérisé par les phases opératoires consistant à produi- re, pour chaque porte, un signal qui identifie la porte et son état, et à transmettre les signaux à un récepteur ( 32) situé à distance de la cage. 2 Procédé selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que les signaux sont produits par un dispositif d'interrogation ( 18 à 24) situé au niveau de chaque porte et qui délivre une information de l'état de la porte. 3 Procédé selon la revendication 2, caractéri- sé en ce que lesdits dispositifs ( 18 à 24) sont interrogés successivement - 4 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce que les signaux sont transmis à une fréquence située dans le domaine du rayonnement infra- rouge. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que les signaux sont transmis vers le bas à partir de la cage ( 60). 6 Procédé selon la revendication 5, caractéri- sé par la phase opératoire consistant à diriger vers le haut, en direction du récepteur ( 32), les signaux émis vers le bas. 7 Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 6, caractérisé par la phase opératoire consistant à indiquer l'état de chaque porte au moyen d'un dispositif avertisseur approprié ( 14). 8 Procédé pour fournir une information concer- nant l'état des portes d'une cage ( 60) à plusieurs étages, caractérisé en ce qu'il inclut les phases opératoires consis- tant à produire, pour chaque porte, un signal qui identifie la porte, et à transmettre le signal à un récepteur ( 32) si la porte est fermée. 9 Procédé pour fournir une information concer- nant l'état des portes d'une cage ( 60) à plusieurs étages, caractérisé en ce qu'il inclut les phases opératoires con- sistant à produire, pour chaque porte, un premier signal qui identifie la porte et son état, à moduler un signal por- teur au moyen des premiers signaux, à envoyer le signal por- teur à un récepteur ( 32), à démoduler le signal porteur pour en dériver, pour chaque porte, un second signal qui corres- pond au premier signal respectif, et à appliquer les seconds signaux à un dispositif avertisseur ( 14) de manière à indi- quer l'état de chaque porte. Procédé selon la revendication 9, caracté- risé en ce que le signal porteur se situe dans le domaine du rayonnement infrarouge. 11 Appareil pour fournir une information concer- nant l'état des portes des cages ( 60) à plusieurs étages, ca- ractérisé en ce qu'il comporte des moyens ( 18 à 24; 16; 26; 28) servant à produire, pour chaque porte, un signal qui identifie la porte et son état, un récepteur ( 32) situé à distance de la case ( 60) et un dispositif ( 10) pour émet- tre les signaux en direction du récepteur ( 32). 12 Appareil selon la revendication 11, carac- térisé en ce que le dispositif d'émission ( 10) fonctionne dans le domaine de l'infrarouge. 13 Appareil selon l'une quelconque des revendi- cations 11 et 12, caractérisé en ce que le dispositif émet- teur ( 10) produit un signal porteur et que lesdits signaux sont utilisés pour moduler le signal porteur. 14 Appareil selon l'une quelconque des reven- dications ll à 13, caractérisé en ce qu'il comporte un dis- positif ( 82) servant à intercepter et diriger le signal émis en direction du récepteur ( 32). Appareil selon la revendication 14, carac- térisé en ce que le dispositif servant à intercepter et diriger le signal émis comporte au moins un réflecteur ( 80). il 16 Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 11 à 15, caractérisé en ce que le dispositif émetteur ( 10) est aligné de telle sorte que le signal émis est dirigé vers le bas. 17 Appareil selon l'une quelconque des reven- dications 11 à 16, caractérisé en ce que le dispositif produi- sant lesdits signaux est sensible à des commutateurs ( 18 à 24) pouvant être actionnés par les différentes portes res- pectives. 18 Installation, du type comportant une cage ( 60) à plusieurs étages, munie de plusieurs portes, carac- térisée en ce qu'elle comporte en outre plusieurs commuta- teurs ( 18 à 24) qui peuvent être actionnés par les portes respectives, un émetteur ( 28) qui émet des données produi- tes au moyen des commutateurs respectifs, au niveau de chaque porte, si la porte est fermée, et un récepteur ( 12) qui reçoit les données émises. 19 Installation, du type comportant une cage ( 60) à plusieurs étages, munie dé plusieurs portes, carac- térisée en ce qu'elle comporte plusieurs commutateurs ( 18 à 24) qui peuvent être actionnés: par les portes respecti- ves, un émetteur ( 28) délivrant un signal porteur situé dans le domaine du rayonnement infrarouge et qui est modu- lé par les données produites par les commutateurs, et un récepteur ( 12) qui reçoit le signal porteur émis, et un dispositif ( 14) sensible au récepteur de manière à indi- quer l'état de chacune des Sortes. Installation selon la revendication 19, caractérisée en ce qu'elle comporte un réflecteur ( 80) disposé de manière à réfléchir le signal porteur émis, en direction du récepteur ( 32).