(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
爆破用の点火装置（ＩＡ）であって、
ボアホール内へ前記点火装置を挿入しかつ埋設可能であるように構成されたハウジングと、
コマンドを表すスルー・ジ・アース（ＴＴＥ）磁気通信信号を基地ステーションから受信するように構成された磁気受信機と、
前記磁気受信機と電気通信し、前記コマンドに応答して応答データを生成するように構成された爆破制御器と、
前記爆破制御器と電気通信し、前記ボアホール内から、ＴＴＥ  電磁気信号（ＴＴＥ  ＥＭ信号）を検出する電磁気受信機システム（ＥＲＳ）への前記ＴＴＥ  ＥＭ信号を使って、前記基地ステーションに対して前記応答データを送信するように構成された電磁気送信機システム（ＥＴＳ）と
を備え、
前記ＥＴＳは、高周波（ＲＦ）ソースであり、前記ＴＴＥ  ＥＭ信号は、ＴＴＥ  ＲＦ信号である、ことを特徴とする点火装置。
【請求項２】
前記爆破制御器は、前記磁気通信信号から前記コマンドを判定するように構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の点火装置。
【請求項３】
前記爆破制御器は、
前記ＩＡにおいて、前記コマンドを受信したことの確認を表すアクナリッジメントデータと、
前記コマンドが前記ＩＡによって受信されたときを表す受信時間データと、
前記ＩＡ内のステートマシンの現在の状態を表す状態データと、
前記ＩＡ内に保存された残りの電力のひとつ以上の計測値を表すバッテリーデータと、
前記ＩＡによって生成されたエラーコードを表すエラーデータと、
前記ＩＡの状態を表す状態データと、
前記ＩＡのパフォーマンス測定値を表すパフォーマンスデータと、
前記ＩＡの環境監視から得られる環境データと、
前記ＩＡの識別子を表す識別子（ＩＤ）データと、
の少なくともひとつを含む応答データを生成するように構成される、ことを特徴とする請求項１または２に記載の点火装置。
【請求項４】
前記ＴＴＥ  ＲＦ信号は、前記ＩＡに特異であるように予め選択された送信周波数を含む、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の点火装置。
【請求項５】
前記ＴＴＥ  ＲＦ信号は、前記ＩＡに特異であるように予め選択された送信周波数のパターンを含む、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の点火装置。
【請求項６】
前記パターンは、異なる時間において、異なる送信周波数間でのホッピングを有する、ことを特徴とする請求項５に記載の点火装置。
【請求項７】
前記ＴＴＥ  ＲＦ信号は、１キロヘルツ（ｋＨｚ）と１２０ｋＨｚとの間のひとつ以上の周波数を有する、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の点火装置。
【請求項８】
前記ＴＴＥ  ＲＦ信号は、２０ｋＨｚと７０ｋＨｚとの間のひとつ以上の周波数を有する、ことを特徴とする請求項７に記載の点火装置。
【請求項９】
前記ＥＴＳは、前記ＩＡの本体内にアンテナを有する、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の点火装置。
【請求項１０】
前記ＥＴＳは、前記ＩＡの本体へケーブルによって接続されたアンテナを有する、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の点火装置。
【請求項１１】
前記ＩＡの前記位置における磁場は、前記ＴＴＥ磁気通信信号を表す変調方法を使って変調される、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の点火装置。
【請求項１２】
前記ＩＡは、リターンＴＴＥ  ＲＦ信号を受信するためのＥＭ受信機を有する、ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の点火装置。
【請求項１３】
前記ＩＡは、前記応答データを送信する前に、選択された応答遅延時間の間遅延させるように構成されている、ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の点火装置。
【請求項１４】
前記選択された応答遅延時間は、前記コマンド内で受信される、ことを特徴とする請求項１３に記載の点火装置。
【請求項１５】
前記ＥＴＳは、ノイズ源の有害効果を減少させるよう前記ＴＴＥ  ＲＦ信号を使用する、ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか一項に記載の点火装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の点火装置を有する無線電子爆破システム（ＷＥＢＳ）。
【請求項１７】
前期ＴＴＥ磁気通信信号を生成するための磁場ジェネレータを有する、ことを特徴とする請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記ＥＴＳから前記ＴＴＥ  ＲＦ信号を受信するためのＥＭ受信機システム（ＥＲＳ）を有する、ことを特徴とする請求項１６または１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ＥＲＳは、
前記ＥＴＳから地面を通じて前記ＴＴＥ  ＲＦ信号を受信するための少なくともひとつのリレー受信機モジュール、および、
前記ＴＴＥ  ＲＦ信号内で前記応答データを前記基地ステーションに送信するために前記リレー受信機モジュールと電子通信する少なくともひとつのリレーステーションを有する、ことを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ＥＲＳおよび／または前記基地ステーションは、前記ＩＡの変調プロトコルに対応する復調プロトコルを使って前記応答データを抽出するべく、前記ＴＴＥ  ＲＦ信号を復調するように構成されている、ことを特徴とする請求項１８または１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ＥＲＳは、前記ＥＲＳを付勢するための電源を有する、ことを特徴とする請求項１８から２０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ＥＲＳは、前記ＩＡのひとつ以上の予め選択された送信周波数で、ＥＭノイズを削減するよう構成された周波数フィルタを有する、ことを特徴とする請求項１８から２１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２３】
複数の点火装置（ＩＡ）を有し、各々の前期ＩＡは、請求項１から１６のいずれか一項に記載された点火装置であり、前記複数のＩＡの各々は、それぞれ異なる予め選択されたＥＭ送信周波数を有する、ことを特徴とする請求項１６から２２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２４】
ボアホール内に埋設された点火装置（ＩＡ）用のコマンドを表すスルー・ジ・アース（ＴＴＥ）磁気通信信号を、基地ステーションから受信する工程と、
前記ＩＡが、前記コマンドに応答して、応答データを生成する工程と、
前記ボアホール内からＴＴＥ  電磁気信号（ＴＴＥ  ＥＭ信号）を検出する電磁気受信機システム（ＥＲＳ）への前記ＴＴＥ  ＥＭ信号を使って、前記基地ステーションに前記応答データを送信する工程と
を備え、
前記ＴＴＥ  ＥＭ信号はＴＴＥ  ＲＦ信号である、ことを特徴とする爆破方法。
【請求項２５】
前記ＩＡが、前記ＴＴＥ磁気通信信号から前記コマンドを判定する工程をさらに備える、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記ＴＴＥ  ＲＦ信号は、１キロヘルツ（ｋＨｚ）と１２０ｋＨｚとの間のひとつ以上の周波数を有する、ことを特徴とする請求項２３または２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記ＴＴＥ  ＲＦ信号は、２０ｋＨｚと７０ｋＨｚとの間のひとつ以上の周波数を有する、ことを特徴とする請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ＴＴＥ  ＲＦ信号は、前記ＩＡに特異であるように予め選択された送信周波数を含む、ことを特徴とする請求項２４から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
前記ＴＴＥ  ＲＦ信号は、前記ＩＡに特異であるように予め選択された送信周波数のパターンを含む、ことを特徴とする請求項２４から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
前記パターンは、異なる時間において、異なる送信周波数間でのホッピングを有する、ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記ＩＡは、前記応答データを送信する前に、選択された応答遅延時間の間遅延させるように構成されている、ことを特徴とする請求項２４から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前記選択された応答遅延時間は、前記コマンド内で受信される、ことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記応答データを送信する工程は、ノイズ源の有害効果を減少させるよう前記ＴＴＥ  ＲＦ信号を使用することを含む、ことを特徴とする請求項２４から３２のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、オリカ・インターナショナル・プライベート・リミティドが出願人である、２０１４年３月２７日出願のオーストラリア仮特許出願番号２０１４９０１０９９に基づくものであり、その全開示は、ここに参考文献として組み込む。
【０００２】
本願発明は、概して、爆破方法、電子爆破システム（ＷＥＢＳ）およびＷＥＢＳ内の点火装置（ＩＡ）の電子通信方法に関する。
【０００３】
本願発明の実施形態は、例えば、露天採掘、地下採掘、採石、土木、および／または地上および海底での地震探査などを含む多くのアプリケーションで使用される。
【背景技術】
【０００４】
電子爆破システムは、高度に精確に制御された爆薬の爆破および爆破パターンを与えるために、採掘および爆発において広く使用されている。
【０００５】
従来の爆破アプリケーションにおいて、電子起爆装置は、例えば、爆破マシンのような爆破制御システムと、有線または無線通信リンクを介して通信することができる。既存のワイヤレス爆破システムにおいて、コマンドパスのワイヤレスレッグは、地上に設けられ、その結果、高周波信号は、爆破マシンから地上のワイヤレス受信機に送られ、かつ、そこからボアホール内の配線を通じて、ボアホール内の電子点火デバイスに送信される。この場合、爆破マシンとインホール電子装置との間の双方向通信によって、ボアホールの外部の診断装置は、インホールデバイスの状態を調べることができる。この双方向通信によって、インホールデバイスの状態をテストすることができ、インホールデバイスに送られた任意のインストラクション（例えば、タイミング遅延）を確認することができる（例えば、周期的冗長検査を使って）。
【０００６】
インホール電子点火デバイスと爆破マシンとの間の、磁気信号および磁気センサを使った通信方法が提案されたが、爆破用の磁場ベースシステムは、典型的な爆破サイト、例えば、数百メートルにわたって、インホールデバイスと通信するのに十分に強力な磁場変動を生成するために、比較的大きな高電力送信装置を必要とする。地上または地下のアクセス領域内で、爆破マシン用の十分に強力な送信装置を与えることは可能かもしれないが、必要なアンテナおよび磁場を使った爆破マシンに返信するための電力をインホールデバイスに与えることは実際的ではない。したがって、インホールデバイスが配置されたとき、磁気システムの地上部分は、インホールユニットの状態または条件を発見することができないか、または、インホールユニットが送られた情報を正しく受信したことを確認することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術に関連したひとつ以上の欠点または制限を解決するか若しくは緩和する、または、少なくとも有用な代替技術を与えることが所望される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明に従い、爆破用の点火装置（ＩＡ）が与えられ、当該点火装置は、
基地ステーションからのコマンドを表すスルー・ジ・アース（ＴＴＥ）磁気通信信号を受信するように構成された磁気受信機と、
磁気受信機と電気通信し、コマンドに応答して応答データを生成するように構成された爆破制御器と、
爆破制御器と電気通信し、ＴＴＥ電磁場（ＥＭ）信号を使って、基地ステーションに対して応答データを送信するように構成された電磁気送信システム（ＥＴＳ）と、
を有する。
【０００９】
本願発明はまた、ＩＡを含む、ワイヤレス電子爆破システム（ＷＥＢＳ）を与える。
【００１０】
本願発明はまた、爆破方法を与え、当該方法は、
基地ステーションから点火装置（ＩＡ）に対してコマンドを表すＴＴＥ磁気通信信号を受信する工程と、
ＩＡによって、コマンドに応答して応答データを生成する工程と、
ＴＴＥ電磁気（ＥＭ）信号を使って、基地ステーションに対して応答データを送信する工程と、
を有する。
【００１１】
本願発明の好適実施形態が、添付図面を参照して以下で例示的に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、ひとつ以上の点火装置（ＩＡ）を有するワイヤレス電子爆破システム（ＷＥＢＳ）のブロック図である。
【図２】図２は、地表下のボアホール内のＩＡおよびひとつのボアホール内のリレーの略示図である。
【図３】図３は、地表下のボアホール内のＩＡおよび地表のリレーの略示図である。
【図４】図４は、複数のリレーステーションを有する、トンネルから出たボアホール内のＩＡの略示図である。
【図５】図５は、単一のリレーステーションを有する、トンネルから出たボアホール内のＩＡの略示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
定義
以下で説明するように、爆破用のワイヤレス電子爆破システム（ＷＥＢＳ）は、例えば、露天採掘、地下採掘、採石、土木、および／または地上および海底での地震探査において、埋設した爆薬を使って爆破を制御しかつ点火するためのシステムであってよい。
【００１４】
ここで使用される点火装置（ＩＡ）は、ワイヤレス点火装置、ワイヤレス点火デバイス（ハウジング内の一体ユニットであれば）、ワイヤレス受信機、または、爆破によって破壊されることを意図していれば使い捨て可能な受信機（ＤＲＸ）を指すものとして使用される。
【００１５】
ここで使用される用語“アース”は、ＩＡが埋設されるか、または、露天採掘、地下採掘、採石、土木、および／または地上および海底での地震探査において、爆薬を爆破するために埋設されるかまたは配置されるところの土地、地面、岩、土、砂、および／または工事材料、例えば、コンクリート／セメント等を指す。
【００１６】
ここで使用される磁気センサの用語は、“検出器”または“磁力計”を指し、ファラデーの法則による磁気誘導（ＭＩ）に基づいて動作するか、疑似静磁場検出器（例えば、磁気抵抗センサまたはガウスメータ）として動作する。磁場を“感知”することは、“測定する”または“検出する”ことを指す。磁場センサは、３軸磁力計であってよい。
【００１７】
ここで説明する磁気送信機システムおよび磁気受信機システムは、磁気送信機システムによって生成され、磁気受信機システム内の磁気センサによって検出される磁場の変調に基づいて動作する。磁場変調は、約５０Ｈｚ、５０Ｈｚ以下、約５Ｈｚから５０Ｈｚまで、または、５Ｈｚ以下の周波数（Ｈｚ）として測定されるような周波数を有する。
【００１８】
用語“電磁（ＥＭ）受信機”、“ＥＭ送信機”、“ＥＭ信号”、“ＥＭレンジ” 、“ＥＭ周波数”、および、“ＥＭ伝搬”は、周知のような広域高周波（ＲＦ）変調および検出技術の使用を指す。実施形態において、ＥＭ受信機、送信機、および／または、送受信機は、高周波（ＲＦ）を使用する。実施形態において、ＥＭ周波数は、３００Ｈｚから３００ギガヘルツ（ＧＨｚ）のレンジの周波数を有する。ＥＭ周波数は、３００Ｈｚから３０００Ｈｚのレンジの超低周波（ＵＬＦ）を有してよい。ＥＭ周波数は、３から３０キロヘルツ（ｋＨｚ）のレンジの超長波（ＶＬＦ）を有してよい。ＥＭ周波数は、３０から３００ｋＨｚの低周波（ＬＦ）を有してよい。ＥＭ周波数は、１２０ｋＨｚ以下であってよい。ＥＭ周波数は、７０Ｈｚ以下であってよい。ＥＭ周波数は、１キロヘルツ（ｋＨｚ）以上であるか３０ｋＨｚ以上であってよい。ＥＭ周波数は、５０ｋＨｚを含んでよい。
【００１９】
ここで使用される用語“有線通信”、“有線通信リンク”および“有線接続”は、送信機から遠隔の受信機へ（または送受信機間で）信号を送信するための接続配線、電気的導体、ケーブルまたは他の同様の接続の使用を指す。ここで使用される用語“ワイヤレス通信”、“ワイヤレス通信リンク”および“ワイヤレス接続”は、送信機から遠隔の受信機へ（または送受信機間で）の信号を、磁場および／または電場、電磁波（高周波を含む）、または、音波／地震波を使って送信することを指す。それによって、永続的な物理的接続（例えば、配線または導体）を形成する必要がなく、ワイヤレス送信機からワイヤレス受信機へ（またはワイヤレス送受信機間）の通信が可能となる。ここで説明する受信機は、有線または無線信号、データ、またはトランスミッションを受信するように機能する。ここで説明する送受信機は、有線または無線信号、データ、または、トランスミッションを送信ように機能する。ここで説明する送受信機は、受信機または送信機のいずれかとして機能するか、またはその両方を実行してもよい。
【００２０】
ワイヤレス電子爆破システム（ＷＥＢＳ）
図１に示すように、ＷＥＢＳ１００は、基地ステーション１１４、磁気送信機システム（ＭＴＳ）１１８、少なくともひとつの点火装置（ＩＡ）１０２、および、少なくともひとつの電磁気受信機システム（ＥＲＳ）１０８を有する。これらのコンポーネントは、ＷＥＢＳ１００を形成するべくさまざまな方法およびさまざまなチャネルを通じて構成されてよい。
【００２１】
基地ステーション１１４は、初期リンク１０３に沿って、有線または無線通信を通じて、ＭＴＳ１１８と通信する。ＭＴＳ１１８は、フォワードリンク１０４に沿って磁気信号を通じて１つ以上のＩＡ１０２と通信する。ＩＡ１０２は、ワイヤレス信号、特に、ＥＭ伝搬に基づくＥＭ信号を使って、磁気信号を受信し、必要であれば、バックリンク１０６に沿って、ＥＲＳ１０８を通じて基地ステーション１１４に返信するように構成されている。ＥＭ信号は、パケット内で電子デジタルデータを送信するのに使用される。ＩＡ１０２は、ＥＲＳ１０８に応答データを送信するように構成される。これらの応答データは、以下で詳述するように、基地ステーション１１４からのコマンドに応答して生成される。結果として、これらのＥＭ信号は、“応答信号”とも呼ばれる。いくつかの実施形態において、基地ステーション１１４は、基地リンク１０７を通じてＥＲＳ１０８と通信するように構成されてよい。ＥＲＳ１０８は、バックリンク１０６を通じてＩＡ１０２へ送信するようにさらに構成されてよい。
【００２２】
上述したように、ＷＥＢＳ１００において、１つ以上のＩＡ１０２は、地面下のひとつ以上のボアホールにそれぞれ配置され、ＭＴＳ１１８を通じて基地ステーション１１４からの通信、ある実施形態において、ＥＲＳ１０８を通じて基地ステーション１１４からの通信を受信する。ＩＡ１０２は、それぞれ別個のボアホール内に存在するか、または、ひとつのボアホールが、込め物によって分離され、それぞれがＩＡを有する複数の爆薬カラムを含んでよい。各ＩＡ１０２は、ＩＡ１０２の本体（すべてまたはほとんどすべてのコンポーネントを含む）を包囲するハウジングを有する。ハウジングは、ボアホール内に挿入および埋設が可能であるように構成されており、１００ｍｍ以下または約６０ｍｍの直径を有してよい。基地ステーション１１４が初期リンク１０３を通じてＭＴＳ１１８と通信すると、その後ＭＴＳ１１８はＴＴＥをＩＡ１０２の磁気受信機システム（ＭＲＳ）１２０まで拡張する磁場を生成しかつ変調することにより、フォワードリンク１０４を通じて送信する。ＭＴＳ１１８からの通信は、点火コマンドを有し、非点火コマンドを有してよい。ある実施形態において、基地ステーション１１４は、基地リンク１０７を通じてＥＲＳ１０８へ、および、バックリンク１０６を通じてＩＡ１０２へ非点火コマンドを送信してよい。点火および非点火コマンドは、以下で詳細に説明する。
【００２３】
図１に示すように、ＥＲＳ１０８（“リピーター”と呼ばれる）は、バックリンク１０６を通じて、ＩＡ１０２からのＥＭ信号を検出することができる少なくともひとつのリレー受信機モジュール１１０、および、インターリピーターリンク１０９を使って各リレー受信機モジュール１１０と通信する（有線または無線リンクを通じて）ひとつ以上のリレーステーション１１２を有する。ある実施形態において、バックリンク１０６は、双方向（双方向バック通信リンクと呼ぶ）であってよい。ＥＲＳ１０８は、バックリンク１０６に沿ってＥＭ信号をＩＡ１０２に送信するためのＥＭ送信機またはＥＭ送受信機を（リレー受信機モジュール１１０内に）含んでよい。したがって、リレー受信機モジュール１１０は、バックリンク１０６に沿って情報を送信および受信する送受信機として機能してよい。
【００２４】
バックリンク１０６に沿ったＥＭ信号ＴＴＥの効果的な送信範囲（ＩＡ１０２からＥＲＳ１０８まで、ＥＭレンジ１３２と呼ぶ）は、ある地中において１００ｍまで、他の地中において５０ｍ、２５ｍ、または２０ｍまでであってよい。ＥＭ信号内の動作ＥＭ周波数は、要求される最大伝送路損失（例えば、４０デシベル（ｄＢ））、または、地中での吸収係数に対して要求される有効伝送範囲に基づいて選択されてよい。ＥＭ周波数は、上述したように１ｋＨｚと１２０ｋＨｚとの間、２０ｋＨｚと７０ｋＨｚとの間、または、約５０ｋＨｚのＲＦ周波数であってよい。
【００２５】
図２および３に示すように、ＷＥＢＳ１００は、地表（例えば、露天採掘において）で使用するように構成可能である。採掘サイトは、垂直にドリル開けされたボアホール１３０を有する開放採掘ベンチを有する。各ＩＡ１０２は、ひとつのボアホール１３０内に装填される前に、伝爆薬によって信管付けされる。ＩＡ１０２は、別個のボアホール内に存在してよく、ひとつのボアホールが複数のＩＡ１０２を有する爆薬カラムであってもよい。ＩＡ１０２の装填後、爆薬の塊が、ホール１３０内に装填される。リレー受信機モジュール１１０は図２に示すようにホール１３０のひとつに配置されるか、図３に示すように、地表に配置される。地表に配置される場合、爆破がクリアなサイトトラフィック等である後に、ケーブル配置（インターリピーターリンク１０９を含む）を簡単にするために、リレー受信機モジュール１１０およびリレーステーション１１２を配置可能である。
【００２６】
図１に示すように、実施形態において、ＷＥＢＳ１００は、トンネル（例えば、地下採掘）で使用するように構成されている。トンネルで使用する際に、リレー受信機モジュール１１０は、ＩＡ１０２のグループのすべてに対して、ＥＭレンジ１３２内のトンネル１３４中に配置される。図３に示すように、トンネル１３４は、例えば、トンネル１３４に沿って配置されるか、または、トンネルの外の各ホール１３０内に配置された複数のリレー受信機モジュール１１０を含む。図４に示すように、トンネル１３４は、トンネルの主要部に配置された単一のリレー受信機モジュールを含むことができる。リレー受信機モジュール１１０は、ＩＡ１０２からの安全な距離において、リレーステーション１１２にインターリピーターリンク１０９を通じて接続可能である。
【００２７】
基地ステーションおよび磁気送信機システム（ＭＴＳ）
上述したように、基地ステーション１１４は、有線信号または無線信号（ＥＭ信号を含む）を通じてＭＴＳ１１８と通信可能である。ＭＴＳ１１８は、例えば、安全位置の地下採掘の地表において、基地ステーション１１４によって配置可能である。ＭＴＳ１１８は、磁気信号を使って、ＩＡ１０２と通信可能である。磁気信号は磁気誘導（ＭＩ）信号であってよい。基地ステーション１１４は、ＭＴＳ１１８に有線または無線信号を送信するための有線または無線送信機を有してよい。基地ステーション１１４は、ＥＲＳ１０８から基地リンク１０７に沿って通信を受信するための、ある実施形態において、基地ステーション１１４からＥＲＳ１０８へ通信を戻すための有線または無線受信機、受信機および送信機、または送受信機を有する。
【００２８】
適切なＭＴＳ１１８は、磁気信号を送信するのに使用可能である。ＭＴＳ１１８は、ＩＡ１０２の位置で、および／または、所定の爆破パターンですべてのＩＡ１０２の位置で、アース内に磁場を生成するのに十分なひとつ以上の導体コイルおよび電流源を有する。ＩＡ１０２の位置での磁場は、特定のコマンドを表すように変調されてよく、ＩＡ１０２は、当該コマンドを決定する磁気通信を復調するように構成されてよい。セキュリティの目的で、磁気通信信号は、所定のエンコード方法を使って符号化され、所定のデコード方法を使って制御器によって復号化されてよい。
【００２９】
ＩＡ１０２と通信するための基地ステーション１１４からのコマンド（爆破コマンドまたはインストラクションと呼ぶ）は、例えば、
ピンコマンドがＩＡ１０２によって受信されたこと、および／または、ＩＡ１０２の状態が後の点火に満足のいくものであることを表すピン検出レスポンスを生成するようＩＡ１０２に指示するピンコマンド、
診断データ（診断データについては、以下で詳述する）を生成しかつ応答データ内で送信するべく、ＩＡ１０２に指示する診断コマンドであって、異なる診断コマンドがそれぞれの異なる状態で使用可能であるところの、診断コマンドと、
バックリンク１０６を通じて応答データを送信する前に、選択された応答遅延時間（基地ステーション１１４によって選択された）だけ遅延させるべく、ＩＡ１０２に指示する応答遅延コマンドと、
基地ステーション時間（これは、すべてのＩＡ１０２のクロックと同期してよい）を有するクロックまたはタイマーと同期するよう、ＩＡ１０２に指示するデータを有する時間同期コマンドと、
爆発を開始する前にカウントするべくＩＡ１０２に対して、爆破パターンに基づいて決定された、選択された時間または時間遅延を与える、時間遅延コマンドと、
ＩＡ１０２を武装するためのアームコマンドと、
点火するためのカウントダウンを開始するべく、ＩＡ１０２用の点火コマンドと、
既存の電子爆破システム（例えば、Ｏｒｉｃａ社製のｉ−ｋｏｎシステム）内で使用されるような他のコマンド、
の任意のひとつ以上を含む。
【００３０】
任意のコマンドは、爆破パターンのひとつのＩＡ１０２を識別する点火識別子（ＩＩＤ）を含み、識別されたＩＡ１０２は、もしそれがコマンドＩＩＤに一致する格納されたＩＩＤを有していれば、関連する応答を生成し送信する。代替的に、または、付加的に、任意のコマンドが、 ここに参考文献として組み込む、“Selective Control Of Wireless Initiation Devices At A Blast Site”と題する国際公開第ＷＯ２０１００８５８３７号に記載されるようなグループＩＤ（ＧＩＤ）を含んでもよい。コマンド内のＧＩＤに一致するＩＡ１０２は、関連応答データを生成し、ＥＲＳ１０８に送信する。点火コマンドは、爆薬１１６を点火または起爆に導くもの、すなわち、点火コマンドである。非点火コマンドは、点火または起爆を起こさないものであり、したがって、ピンコマンド、診断コマンド、応答遅延コントロールコマンド、時間同期コマンドを送信しても危険ではない。
【００３１】
点火装置（ＩＡ）
図１に示すように、ＩＡ１０２は、磁気ＴＴＥ通信信号を検出するためのひとつ以上の磁場センサを含む磁気受信システム（ＭＲＳ）１２０と、フォワードリンク１０４を使って送信されたコマンドを受信し、かつ、ＩＡ１０２の機能を制御するためのＭＲＳ１２０に接続された、爆破制御器システム（ＢＣＳ）１２２と呼ばれる電子爆破制御器（少なくともひとつの電子マイクロコントローラを有する）と、ＩＡ１０２のコンポーネントを付勢するための電気エネルギーストレージ１２４（例えば、バッテリーおよび／またはキャパシタ）と、少なくとも間接的にＢＣＳ１２２に接続された点火コンポーネント１２６と、電気ストレージ１２４からの格納エネルギーによって点火可能な爆薬１１６（例えば、伝爆薬）とを有する。ＭＲＳ１２０は、磁気通信信号を検出し、ＢＣＳ１２２に対する対応する電子信号を生成する。ＢＣＳ１２２は、その後、格納された電子インストラクションおよびコードに基づいて、対応する信号からコマンドを判定するように構成される。
【００３２】
点火コンポーネント１２６は、電気ストレージ１２４、または、電気ストレージ１２４から電力を使って爆薬１１６を点火する電磁気または光学ソースから電荷を受信する起爆装置であってよい。点火コンポーネントとしての光学ソースの例は、米国特許第８，２７２，３２５号（２０１２年９月２５日発行）に記載されているレーザーを有してよい。実施形態において、ＩＡ１０２は、基地ステーション１１４内に組み込まれた商業的に入手可能な爆破装置からのアーム、点火および時間遅延コマンドを受信し、予めプログラムされた遅延時間の後、伝爆薬（爆薬１１６を介して）をアクティブ化するように構成された電子起爆装置を制御してよい。
【００３３】
ＩＡ１０２は、少なくとも間接的にＢＣＳ１２２に接続され、電子的に通信するＥＭ送信システム（ＥＴＳ）１２８を有してもよい。ＥＴＳ１２８は、バックリンク１０６に対するＥＭ信号を生成するように構成された１つ以上のＥＭアンテナを有する。ＥＴＳ１２８はソースと呼ばれる。これらのアンテナ（ＩＡアンテナと呼ばれる）は、送信コンポーネント２１８の調整可能マッチングネットワーク２２２（例えば、スイッチングキャパシタ、抵抗容量タンク、または電流ドライバーを含む）を使って選択された送信周波数に調整されるコイルアンテナであってよい。ＩＡアンテナは、ＩＡ１０２のハウジングに残ったままできるだけ大きな断面積を有する単一のソレノイドコイルであってよく、例えば、直径は６０ｍｍであってよい。これらのコイルは、例えば、５０と５００との間の巻数を有してよく、高い品質係数（Ｑ）を有する。
【００３４】
ＩＡ１０２は、バックリンク１０６を介してＥＲＳ１０８へＥＭ信号（以下で詳述する応答データを表す）を、基地ステーション１１４に直接送信することが可能または要求されることはなく、送信することが可能または要求されるのみである。ＥＭ信号を生成するのに使用される電力が磁気信号を生成するのに使用される電力より小さい電力を要求するので、バックリンク１０６を付勢するようＩＡ１０２によって要求されるエネルギーストレージはより低いレベルに制限され、それによって安全性の問題が改善される。
【００３５】
ある実施形態において、ＩＡ１０２およびＥＲＳ１０８の両方が、受信機および送信機の両方を含むか、または、バックリンク１０６に沿ってＥＭ信号を送受信することができる送受信機コンポーネントを形成する組みあわせを含む。ＥＭ送信機および受信機、またはＥＲＳ１０８の送受信機は、リレー受信機モジュール１１０内に配置されてもよく、リレー受信機モジュール１１０内でアンテナを共有してもよい。ＩＡ１０２は、ＥＭ受信機または、ＥＲＳ１０８ＴＴＥからバックリンク１０６に沿ってリターンＥＭ信号を受信するように構成されたＥＭ送受信機を含んでよい。ＩＡ１０２のアンテナは、ＩＡ１０２の内部に含まれてよく、または、ＩＡ１０２の本体から伸長し、ＩＡ１０２の本体から伸長するアンテナケーブル（電気的導体または配線を含む）によってＢＣＳ１２２に電気的に接続されてもよい。アンテナケーブルは、ＥＭ信号を送受信するように（ある実施形態において）本体とアンテナとの間で信号を伝搬する。ＩＡ１０２の本体は、ＭＲＳ１２０、ＢＣＳ１２２、電気ストレージ１２４、および、点火コンポーネント１２６を有する。実施形態において、ＩＡアンテナはボアホールの長さの約１／２まで伸長してよい。他の実施形態において、ＩＡアンテナはボアホールのほぼ全長で、ボアホールのカラーまで伸長してもよい。
【００３６】
実施形態において、ＩＡ１０２は、センサーモジュール、点火モジュール（点火装置または起爆装置を含む）、および、ＥＭ送信機伝達モジュールのひとつ以上を含む、複数の別個または接続可能なモジュールとして構成されてよい。センサーモジュールは、ＭＲＳ１２０、爆破コントロールシステム１２２、および、電気ストレージ１２４の主要部を有してよい。点火モジュールは、点火コンポーネント１２６を有してよい。ＥＭ送信機伝達モジュールは、ＥＭ送信機システム１２８、および、電気ストレージ１２４の信号伝達部を有してよい。複数の別個の電気ストレージ部分をＩＡ１０２内に有することは（すなわち、主要部と信号伝達部を別々のモジュールとする）、ＩＡ１０２による診断通信中に、主電源から引かれる電力を減少させることができ、ひいては、点火に十分な電力を維持することができる。ＩＡ１０２は、不所望な点火または起爆につながるかもしれない点火モジュールへの偽信号伝達または電力伝達を改善する安全モジュールも有してよい。センサーモジュールおよび点火モジュールは、機械的手段（例えば、バイオネット、クリンプまたは螺刻）および電気的（例えば、２つまたは４つのピンコネクタを使って）または光学的手段の両方で、接続される。その結果、センサーモジュールは点火モジュールにコマンドを送信し、センサーモジュールおよび点火モジュールは、ホール内に（例えば安全上の目的で）配置される直前に接続可能である。ＥＲＳ１０８に通信を与えるために、ＥＭ送信機伝達モジュールは、センサーモジュールおよび／または点火モジュールと、機械的手段および電気的または光学的手段の両方で接続される。その結果、送信機モジュールは、受信したコマンドに基づいてセンサーモジュールから信号を受信することができる。ＩＡ１０２を形成するべく組み立てられたとき、センサーモジュール、点火モジュールおよびＥＭ送信機伝達モジュールは、ホール内に挿入および埋設するように構成されたハウジング１２９の全体にフィットすることができる。これらの分離可能な実施形態において、ＥＭ送信機伝達モジュールは、既存の電子起爆または電子点火装置と結合されてよい。
【００３７】
信号およびノイズ
上述したように、ＷＥＢＳ１００内で通信が可能な４つの経路が存在する。それは、（Ａ）基地ステーションからＭＴＳ１１８までの初期リンク１０３、（Ｂ）ＭＴＳ１１８からＩＡ１０２までのフォワードリンク１０４、（Ｃ）ＩＡ１０２からＥＲＳ１０８までのバックリンク１０６、および、（Ｄ）ＥＲＳ１０８と基地ステーション１１４との間の基地リンク１０７である。初期リンク１０３に沿った通信は、一方向であってよく、有線または無線リンクを介してよい。フォワードリンク１０４は、一方向であってよく、磁気信号を通じて生じてよい。バックリンク１０６は、一方向（ＩＡ１０２からＥＲＳ１０８へのみ）で動作するか、または、双方向（ＩＡ１０２とＥＲＳ１０８との間で前方および後方）で動作してよく、ＥＭ信号を介して生じてよい。基地リンク１０７はＥＲＳ１０８からのＥＭ信号を独占的に受信するか、ＥＲＳ１０８と基地ステーション１１４との間で後方または前方通信用に使用されてよい。 
【００３８】
実施形態において、ＩＡ１０２は、前方リンク１０４および後方リンク１０６の異なる２つの経路を通じて基地ステーション１１４から通信を受信してよい。上述したように、基地ステーション１１４は、ＭＴＳ１１８からＩＡ１０２へ、磁気信号を介して通信してよく、基地ステーション１１４は、ＥＭ信号を使ってバックリンク１０６に沿ってＥＲＳ１０８を介して通信を送ってよい。ＩＡ１０２は、これらの経路のひとつに沿って応答データを、バックリンク１０６、ＥＲＳ１０８、および、基地ステーション１１４に送信のみしてよい。
【００３９】
バックリンク１０６に沿った通信が双方向である実施形態において、ＥＲＳ１０８を介する基地ステーション１１４からの信号は、診断または非点火信号に制限されてよい。この実施形態において、ＭＴＳ１１８を介して基地ステーション１１４から受信された信号は、点火信号に制限されてよい。この通信構造は、バックリンク１０６を通じた誤った信号による爆発のリスク、または、サイトでの疑似ＥＭ信号（例えば、ノイズ、または、ＥＭインターフェース）によるリスクを減少させる。
【００４０】
応答データ（フィードバックデータとよぶ）は、通信の任意の関連形式を表すように生成されてよい。その関連形式は、
ＩＡ１０２でコマンドを受信したことの確認を表す、単純な確認（ＡＣＫ）または未確認（ＮＡＣＫ）信号トーンを含むアクナリッジメントデータと、
コマンドがエラーなく受信されたことの確認（循環リダンダンシーチェックに基づく）を含む、受信したコマンドを識別するコマンドＩＤと、
コマンドがＩＡ１０２によって受信されたときを表す受信時刻データ（受信時刻データは、アクナリッジメントデータと組みあわせ可能である）と、
ＩＡ１０２内のステートマシンの現在の状態を表す状態データ（例えば、アーム、ディスエーブル、セーフ等）と、
ＩＡ１０２の現在の状態および／またはＩＡ１０２のコンポーネントの状態を表す状態データ、当該状態は、電源２１４の状態（例えば、動作、非動作）、フォワードリンク１０４の状態（例えば、動作、非動作）、電気ストレージ１２４の状態（例えば、動作、非動作）、点火コンポーネント１２６の状態（例えば、動作、非動作）を含む、ところの状態データと、
ＩＡ１０２内に格納された残存電力のひとつ以上の測定を表すバッテリーデータ（例えば、上述したように、点火コンポーネント１２６およびＥＴＳ１２８に対して、電気ストレージ１２４によって表される別個の電源が存在してもよい）と、
ひとつ以上のエラーおよびエラーコードを含む、ＩＡ１０２によって生成されるエラーコード（実施形態において、少なくとも１６ビット長）を表すエラーデータと、
点火の潜在性を決定するべく、ヒューズブリッジワイヤの抵抗、点火キャパシタ上の電圧、および／またはレーザー点火装置の抵抗を含むＩＡ１０２の状態を表す状態データ、または、ＩＡ１０２によって実行される所定のテストルーチンに従って、これらの測定値が格納された範囲外であれば、エラーフラグと、
受信した磁気信号強度、受信した信号強度指示、受信した信号対ノイズ比、または、コマンド用のビットエラーレートなどの通信のメトリクスを含む、ＩＡ１０２のパフォーマンス測定を表すパフォーマンスデータ（メトリクスデータとよぶ）と、
ＩＡ１０２内に含まれるセンサ（例えば、湿度センサ、温度センサ、振動センサ等）を使って、湿度、温度、振動等のパラメータ値を含む、ＩＡ１０２の環境監視によって得られる環境データと、
ひとつのＩＡ１０２を識別する疑似特異点火識別子（ＩＩＤ）および／またはＩＡ１０２の集合のグループＩＤ（ＧＩＤ）等のＩＡ１０２の識別子を表す識別子（ＩＤ）データと、
選択された爆破、座標、行番号、ホール番号および／またはロギングシーケンスに関するＩＡ１０２内に格納された設定データと、
点火タイミング（例えば、起爆タイミング）を表す点火タイミングデータと
の任意のひとつ以上を含む。
【００４１】
サイトの例において、高い減衰率の岩が、通信経路に配置されているかもしれない、例えば、水飽和多孔性堆積岩は、２００倍の減衰係数を有し、１メートルあたり、２０ｄＢ以上減衰する。ＩＡ１０２内の小さい電源によって制限されつつ、バック通信リンク１０６に対して要求された送信距離を達成することは、例えば、制限されたデータ速度（ビットレート）に対して、３から１０分以上の比較的長い通信時間を要求する。
【００４２】
実施形態において、ＩＡ１０２によって生成されるＥＭ信号は、低いビットレート、例えば、ひとつの信号に対して単一トーン（すなわち、中央またはキャリア周波数）であってよく、ＩＡ１０２ごとに特異であってよく、例えば、成功アクナリッジメントまたはエラーなどの単純なコマンドに対応してよい。データのパケットは、例えば、オンオフキーを使って生成可能である。バックリンク１０６を通じたＥＭパケットの受信間隔は、約１分以上、または約３分と約１０分の間であってよい。実施形態において、約３分の時間間隔に関して、パケットは、単一ビット（例えば、０または１）または、５ビット以下、８ビット以下、または１６ビット以下、または少なくとも１６ビットを有してよい。
【００４３】
採掘における典型的なノイズ源は、一定であるか、時間依存性の振幅を有する。それは、例えば、電力配線、重機、および通信機器を含む。バック通信リンク１０６でのこれらのノイズ源の有害効果を減少させるために、ＥＴＳ１２８は、インターフェース、特に、狭帯域インターフェースに対抗するべく、周波数ホッピングまたは周波数シフティングを使用してよい。例えば、複数の周波数が、選択されたＩＡ１０２のグループ内のＩＡ１０２ごとに選択されてよく、各ＩＡ１０２は、ほとんどの有効周波数で（例えば、信号強度またはインターフェースに基づいて）またはすべての有効チャネル上で送信可能である。ＩＡ１０２は、バックリンク１０６に沿ってテスト信号を送信してよく、ほとんどの有効周波数を決定するべく、ＥＲＳ１０８から対応するテスト応答信号を受信する。リレー受信機モジュール１１０および／またはＥＴＳ１２８（双方向バックリンクの実施形態で受信機として動作する場合）は、以下で説明するように、予め定められたノイズ源をフィルタリングしてよい。
【００４４】
複数のＩＡ１０２を有する応用例において、ＩＡ１０２は、それぞれの異なるＥＭ周波数で（すなわち、並列に）送信可能である。この並列の変調方法により、展開されたすべてのＩＡ１０２は、一度に応答することができる。よって、通信時間の制限は、検出されるＩＡ１０２の数に無関係となる。例えば、グループ内のすべてのＩＡ１０２に対して３から１０分だけ必要となる。他の応用例において、それぞれのＩＡからのＥＭ信号は、異なる選択された応答遅延時間ごとに時間遅延されてよく、その結果、各ＩＡ１０２の同一性は受信した応答時間および／または、受信したＥＭ応答信号のシーケンスおよび順番から（基地ステーション１１４において）決定可能である。図４に示すように、いくつかの応用例は、第１リレー受信機モジュール１１０に並列または直列に送信するように構成された第１グループのＩＡ１０２、および、第２リレー受信機モジュール１１０に並列または直列に送信するように構成された第２グループのＩＡ１０２を有してよい。
【００４５】
ＥＲＳ１０８は、ＩＡ１０２の異なるＥＭ周波数（トーンピークとよぶ）を検出するべく周波数ドメイン解析を使用するように構成されてよい。トーンピークの間隔は、約２ヘルツから約２０ヘルツ（Ｈｚ）となるように選択されてよい。ＥＲＳ１０８は、使用中、ＩＡ１０２の予め選択された送信周波数ではないＥＭノイズを減少させるように構成された周波数フィルタを含むノイズフィルタを有してよい。リレー受信機モジュール１１０は、サイトにおける環境ノイズに基づく選択されたバンドパスを有するバンドパスフィルタを有してよい。使用中のＩＡ１０２の送信周波数は、サイトでのＥＭノイズ源の所定の周波数と異なるように選択されてよく、それにより、ＥＲＳ１０８は、ＥＭノイズとＩＡ１０２からのＥＭ信号との間の周波数を区別することができる。
【００４６】
ＩＡ１０２の状態は、例えば、休止状態モード、リスニングモード、アームモード、および点火モード等を与えるよう、ＢＣＳ１２２内のステートマシンによって制御可能である。
【００４７】
電磁気受信機システム（ＥＲＳ）
ＥＭ受信機１０８は、図１に示されており、上述したように、リレーステーション１１２およびリレー受信機モジュール１１０を有する。ＥＲＳ１０８のリレー受信機モジュール１１０は、リレー受信機モジュール１１０からリレーステーション１１２へのインターリピーターリンク１０９に沿った有線通信用の導体ケーブル内の一本以上の配線と接続するための有線インターフェースを有する。代替的に、リレー受信機モジュール１１０は、ケーブル、配線、または、無線リンクを使って、基地ステーション１１４へ直接接続されるか、サイトの構成に応じて基地リンク１０７を使って接続される。ＥＲＳ１０８は、上述したようなバックリンク１０６に沿った通信用の通信インターフェースを有する。
【００４８】
リレー受信機モジュール１１０は、例えば、爆破中に破壊されるように使い捨てであってよい。リレー受信機モジュール１１０は、埋設されたＩＡ１０２の、例えば、約５０ｍから約１００ｍの範囲内で、ＥＭ信号の検出をもたらす。複数のリレー受信機モジュール１１０がサイトの大きな動作可能領域をカバーするように使用されてもよい。
【００４９】
リレー受信機モジュール１１０はＩＡ１０２からＥＭ信号を受信することができる少なくともひとつのアンテナを有する。このアンテナは、マッチングネットワーク（共鳴検出をもたらす）を有する導体コイルであってよい。少なくともひとつのアンテナは、異なる極性および方向を有するＥＭ信号を検出するべく、異なる方向に配置された複数のアンテナを有してよい。
【００５０】
上述したように、リレー受信機モジュール１１０は、ＥＭ信号を受信するためのアンテナを含むＥＭ受信機を有する。リレー受信機モジュール１１０は、受信したＥＭ信号をデコードし、かつ、応答データを抽出するための電子プロセッサを有する。代替的に、リレー受信機モジュール１１０は、応答信号を単純に増幅し、かつ、通過（すなわち、リレーまたはブースト）させてよい。リレー受信機モジュール１１０およびリレーステーション１１２は、互いを接続し、かつ、基地ステーション１１４に接続するためのインターフェースを有してよい。これらのインターフェースは、有線インターフェース（例えば、ケーブル、イーサーネット（商標）等）用の有線送信機または無線インターフェース（例えば、ＷｉＦｉ（商標）、ＺｉｇＢｅｅ（商標）、磁気誘導等）用の無線送信機を有してよい。インターリピーターリンク１０９および／または基地リンク１０７は、サイトに予め存在する通信ネットワーク、既存のインフラストラクチャのリピーター、例えば、リーキーフィーダーケーブル、イーサーネットケーブル、または既存の採掘通信システムを部分的に使用してよい。リレーステーション１１２の各々は、バッテリー電源を有してよい。
【００５１】
リレー受信機モジュール１１０および／またはリレーステーション１１２は、例えば、ＥＭ信号が検出される時刻、それらが生成されるＩＡ１０２の識別子、および、任意のシステム診断（各ＥＭ信号の信号対ノイズ比を含む）を含む、ＥＭシステムのパフォーマンスを表すリレー応答データを生成してよい。リレー受信機モジュール、リレーステーション１１２、および／または、基地ステーション１１４は、例えば、ＩＡ１０２内で使用された変調方法（またはプロトコル）に一致する予め選択された復調方法を格納しかつ適用することにより、応答信号から応答データを抽出する。
【００５２】
爆破の方法
ＷＥＢＳ１００を使った爆破の方法は、セットアップフェーズ、テストフェーズ、および、爆破フェーズを有する。
【００５３】
セットアップフェーズは、
予め選択された爆破パターンの選択されたＩＡ１０２位置の予め選択された点火位置の磁場範囲内のサイト上の安全な位置（例えば、飛石または他の爆発危険物から保護されるか、飛石の範囲外にあるなど）に基地ステーション１１４およびＭＴＳ１１８を展開するステップと、
複数のＩＡ１０２をプログラムするステップと、
予め選択した点火位置に、ＩＡ１０２を配置またはロードするステップと、
ＩＡ１０２のＥＭ範囲１３２内にリレー受信機モジュール１１０を展開するステップと、
リレー受信機モジュール１１０および基地ステーション１１４の通信範囲内に、リレーステーション１１２を展開するステップと、
ボアホールに爆薬を装填するステップと、
を有する。
【００５４】
テストフェーズは、
基地ステーション１１４が、ＭＴＳ１１８またはＥＲＳ１０８へコマンドを送信するステップと、
ＭＴＳ１１８が、フォワードリンク１０４を介してＩＡ１０２にコマンドを送信するか、または、ＥＲＳ１０８が、バックリンク１０６を介してＩＡ１０２にコマンドを送信するステップと、
ＩＡ１０２の各々が、基地ステーションからのコマンドの選択されたひとつを表すＴＴＥ磁気通信信号を受信するステップと、
ＩＡ１０２の各々が、コマンドを判定するべく磁気通信信号を処理するステップと、
ＩＡ１０２の各々が、コマンドに基づいて応答データを生成するステップと、
ＩＡ１０２の各々が、ＥＭ信号を使って応答データを生成し、ＥＲＳ１０８へ送信（並列または直列に）するステップと、
ＥＲＳ１０８が、基地ステーション１１４へ応答データを送信するステップと、
基地ステーション１１４が、コマンド信号の正しい受信、例えば、タイミング信号の正しい受信の確認を含む受信した応答データを処理するステップと
を有する。
【００５５】
爆破フェーズは、
人および高価な器具のサイトをクリアするステップと、
基地ステーション１１４が、爆破を開始するための点火コマンドを生成し、この点火コマンドをＭＴＳ１１８に送信するステップと、
ＭＴＳ１１８が、フォワードリンク１０４を介してＩＡ１０２に点火コマンドを送信するステップと、
ＩＡ１０２の各々が、各カウントダウンが完了したとき、起爆を開始する点火コマンドを受信しかつ処理して爆破を有効にするステップと、
を有する。
【００５６】
テストフェーズのステップは、例えば、状態報告コマンドに続いて、タイミングコマンド、および、その後に他の状態報告コマンドのような異なるコマンドごとに複数回繰り返されてよい。
【００５７】
ＥＭ信号を送信するステップは、
ＩＡ１０２の各々が、例えば、タイムチャート（周波数ｖｓ時刻）およびクロック２１０からのシステムタイムに基づいて、および、ＩＩＤに基づいて、ＥＭ信号ごとに送信周波数を選択するステップと、
ＩＡ１０２の各々が、ＥＭ信号を生成するべく選択された送信周波数を使って応答信号を変調するステップと、
ＥＲＳ１０８が、選択された送信周波数で復調することにより、応答信号を検出するステップ（ＩＡ１０２の各々に対して選択された送信周波数は予めスケジュールされているか、ＥＲＳ１０８が爆破中のすべてのＩＡ１０２を含む、選択された範囲を横切るすべての周波数を同時にモニターする）と、
を有する。
【００５８】
アプリケーション
使用中、ＷＥＢＳ１００によって与えられる２つの異なるチャネルを使う双方向通信方法により、
ユーザ（例えば、システムオペレータ）は、基地ステーション１１４からコマンドを発行することができ、
ＩＡ１０２は、フォワードリンク１０４を介して、または、バックリンク１０６を介して、コマンドを受信することができ、
ＩＡ１０２は、コマンドに応答して、応答データを生成し、アクティブにすることができ、
ＩＡ１０２は、バックリンク１０６を介して、ＥＭ信号を使ってリレー受信機モジュール１１０へ応答データを送ることができ、
リレー受信機モジュール１１０は、リレーステーション１１２を介して、基地ステーション１１４へ応答データを送ることができ、
基地ステーション１１４は、例えば、ＩＡ１０２の正しい動作を確認するべく、応答データを生成し、ユーザに与えることができる。
【００５９】
ＷＥＢＳ１００は、例えばオイルおよび／またはガス探査の際に直面するいくつかの困難を減少させる。故意または過失によるレッグワイヤの損傷は、石油およびガスの地震探査中に起爆する重大な失敗モードである。これは、地震監視を実行するために配置された爆薬が長期間の間（例えば、数ヶ月）、そこの場所に残された状態（すなわち、休眠状態）であるという事実によって悪化する。その爆薬は、採掘、採石等の他の作業中に爆薬用にしばしば使用されるものを遙かに超えている。地震探査中に起爆し損なった爆薬は、印刷マップ位置とともに、放棄されたものとしてさまざまな機関に報告されなければならない。
【００６０】
無線爆破は、起爆失敗を原因とするレッグワイヤのダメージを除去するので、石油およびガスの地震探査に対して利点を与えるが、従来の技術は、埋設された爆薬デバイスから何の情報も通信できない。ＷＥＢＳ１００は、例えば、状態情報を通信するための手段を与えることにより、この欠点を克服することができる。また、バックチャネル信号は、将来の爆破デバイスの同定用のビーコンとして、または、例えば、石油およびガスドリルなどの適当なイネーブルデバイスに対する警告ビーコンとしても使用可能である。
【００６１】
ＩＡ１０２から、ボアホール１３０のカラーでのリピーターステーションへの一時的な配線（レッグワイヤとよぶ）を介して、ボアホールの外部と通信するためのオプションが想定可能である。この実施形態において、ＩＡ１０２は、無線ＭＩ信号を介して点火されるが、一時的配線は、展開後でかつ点火前に、広帯域な診断用に使用可能である。一時的配線を介する双方向通信は、ホール内のＩＡ１０２との磁気通信中またはその後に実行される。その場合、診断情報は磁場強度および信号対ノイズ比を含む。ＩＡ１０２が展開とスイッチオンとの間で休眠中である場合（これは、バッテリーの電気エネルギーを節約し、ボアホール内のＩＡ１０２の寿命を延ばす）に、一時的配線は、インホールデバイスをスイッチオンするのに使用されてもよい。このオプションは、好適であると思われるが、ボアホール内のレッグワイヤは点火システムのもっとも脆弱なコンポーネントである。一時的ワイヤを介するインホールのＩＡ１０２との通信の失敗は、インホールＩＡ１０２に欠陥があるか、または、配線が故障していることを示す。ここで説明したＷＥＢＳ１００はＥＲＳ１０８への無線バックリンク１０６を与え、無線バックリンク１０６は一次的なレッグワイヤよりもダメージのリスクは小さい。
【００６２】
ＷＥＢＳ１００は、商業的な起爆装置市場に対して、既存のデバイスおよび単一方向有線システムと比較し、以下に示すひとつ以上の利点を有する。
【００６３】
展開後、ＩＡ１０２は、そのステータスごとに尋問され、ＩＡ１０２はそのステータスおよび／またはエラーをユーザに通信することができる。
【００６４】
無線バックリンク１０６は、ボアホールの間またはそれに沿って、あるいは、サイトの周囲に伸長するワイヤに対して、ダメージによって生じる故障の回避をもたらす。
【００６５】
確認信号が低周波ＲＦで送信されつつ、タイミング／点火情報等を知らせるより複雑な（すなわち、比較的情報過密）データストリームが、磁気誘導によって与えられる。したがって、短波長で低パワーの確認データストリームが低周波ＲＦを使って地下から送信されつつ、地下のＩＡ１０２への高エネルギー送信が、地上面で付勢される。
【００６６】
バックリンク１０６が双方向であれば、既存の商業的に入手可能な通信プロトコル（Ｏｒｉｃａ社製のｉ−ｋｏｎ（商標）とともに使用される手法）を使うＩＡ１０２とのネットワーク通信が維持される。
【００６７】
解釈
本願発明の態様から離れることなく、多くのさまざまな修正が可能であることは、当業者の知るところである。
【００６８】
本明細書での公知文献（またはそこから導出される情報）への参照、または、任意の周知技術への参照は、公知文献（またはそこから導出される情報）または周知技術が本願明細書に関連する技術分野の通常の一般的知識の一部を形成するものであることを、理解し、認識し、または提案するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２０１００８５８３７号明細書
【特許文献２】米国特許第８，２７２，３２５号明細書
【図１】
0006612769.tif 000002
【図２】
0006612769.tif 000003
【図３】
0006612769.tif 000004
【図４】
0006612769.tif 000005
【図５】
0006612769.tif 000006