Jdi na obsah Jdi na menu
 


RADIO a UHLÍ

27. 5. 2011

O uhlí se říká, že je krví pětiletek. U nás na Ostravsku je ho dost a dost, jde jen o to, jak ho co nejvíce s nejsnáze vytěžit z hlubin země. Teď si mnohý řekne; „Tak mám v ruce odborný radioamatérský časopis a ono se tu začíná psát o uhlí. Radio a uhlí - to jde tak akorát dohromady!"

Ba ne, kdyby nebylo uhlí,  neměli bychom dostatek elektrické energie. článků, různých umělých hmot pro radiosoučástky, různé ty polymeráty a co já vím, co všechno se dělá z uhlí i pro radioamatéry?

U nás na Ostravsku je dostatek kvalitního koksovatelného uhlí. Jenže matička Země, když před stamilióny lety ukládala do svých útrob přesličky, plavuně a kapradiny, z  kterých se během věků uhlí vytvořilo, neměla po ruce geometry, kteří by předem vytyčili způsob a směr uloženi příštích uhelných slojí. Proto se dnes havíři musí často příliš těžce rvát s nepřízní hlubin země.

Důl Odrav Ostravě - Přívoze, který patří k velkodolu Jan Šverma, leží na severozápadním okraji ostravsko-karvinské uhelné pánve. Tektonické poměry při dobývání uhlí jsou zde obzvlášť nepříznivé. Uhelné sloje jsou pod zemí různě zprohýbaná a podložené vrstvy tvoří často celá pohoří, na jejichž svazích leží naše „černé zlato". Horníci musí překonávat při cestě od těžní Jámy na pracovišti v uhelných předcích značná a dloubá stoupání. A teď si představte, že havíř, který poctivě pracuje u pilíře plných osm hodin, musí po skončení směny vynaložit ještě značnou část energie při překonáváni těchto stoupání. Není proto divu, že mnohým z nich se dá zlákat běžícím gumovým písem nebo vozíkem taženým na laně a sveze se nahoru na přesyp. Taková svezení - i když jsou předpisy přísně zakázaná - často končí těžkými úrazy nebo i smrtí. Zařídit dopravu horníků důlními vlaky nebo jiným podob­ným zařízením na naších dolech nelze, i když jiných revírech se taková doprava provádí.

Technik údržby dolu Odra s. Bytomský přemýšlel, jak ulehčit horníkům namáhavou cestu a zkonstruoval dopravní vozík - dvojče, který by dopravoval havíře na nejtěžším úseku dolu - „svážné" dlouhé přes 300 m o stoupání 18-20 stupňů. Vozík by v době střídání směn tahalo nekonečné lano, které jinak vytahuje a spouští vozy s uhlím. Při uskutečňování svého zlepšovacího návrhu však narazil na otázku dorozumívání posádky vozíku s obsluhou těžního vrátku. Je to nutné s bezpečnostního hlediska. Různá ta důlní návěštní a signální zařízení jako klepání na vzduchovodné roury, taháni za drát, který je upevněn na výdřevě štoly a na konci opatřen zvoncem a pod., nevyhovují.

Technikové dolu, zúčastnění na realisaci zlepšovacího návrhu, připadli na myšlenku použit pro dorozumívání radiového spojení přenosnými radiostanicemi.

Jak se však radiové vlny budou chovat pod zemí?

To byla otázka, kterou jsme si kladli i my, když jsme byli požádáni, abychom možnost radiospojení v dolech vyzkoušeli. Za daných technických možností připadly v úvahu jen radiostanice RF 11, které jakž takž vyhovovaly z bezpečnostního hlediska v dolech v prostředí velmi dobře větraném, kde není nebezpečí plynových výronů.

Zkoušky jsme provedli v době střídání směn na V. patře v hloubce 412 metrů pod povrchem země. Ihned po sjezdu do dolu ověřovali jsme si šíření vln na hlavním překopu, který byl těsně u náražiště zděný, dále byla železná a dřevěná výstroj. Na překopu stály železné důlní vozíky, na stěnách bylo umístěno železné potrubí s vodou, stlačeným vzduchem a silové kabely. Na přímých částech překopu byla slyšitelnost výborná až do vzdálenosti 300 - 500 m, pak se začalo objevovat slábnutí signálu, který rychle . Anteny jsme používali prutové. Jestliže chodba zahýbala a mezi stanicemi nebyla přímá viditelnost, bylo možno udržet spojení do vzdálenosti asi 20 - 50 metrů za ohyb štoly. Pak se začal uplatňovat vliv odrazů vln od okolních stěn a projevila se maxima a minima přijmu, která se opakovala přibližně každých 5 metrů. Kritické bylo i  postavení anteny v těchto místech. Stačilo v místě minima naklonit anténu zhruba o 90 stupňů a příjem se zlepšil, případně v místě maxima zeslábl.

Tato maxima a minima však bylo možno zjistit jen na malém úseku. Na jeho délku měl vliv rozměr štoly. Byl-li malý, byl tento úsek velmi krátký, při vetší světlosti byl delší. Ve štole se železnou výstrojí byla donosnost vln menší než ve štole s výstroji dřevěnou, pravděpodobně proto, že odrazy od železných stojek se počaly objevovat dřív a ve vetší intensitě než od samotné horniny. Vcelku lze říci, že štola působila ve vetší vzdálenosti jako vlnovod. v němž nastalo stojaté vlnění.

Na vlastním místě předpokládaného použití (svážná o délce cca 320 m) se radiostanice RF 11 neosvědčily. Po asi 150metrové vzdálenosti od začátku svážné se začal projevovat útlum, až spojeni asi ve 180 metrech uniklo úplně. Svážná byla místy jen 2 m vysoká a  šířka se pohybovala okolo 2,5 m. Tyto rozměry se dosti značně měnily. Také se měnilo klesání svážné, zprvu bylo prudší,  později menší, takže tím vznikal jakýsi oblouk, který po těch 150 metrech zamezil přímou viditelnost. Radiostanice s délkou vlny kolem 10 metrů se tedy v důlních podmínkách nedají použít.

Snad by se v takovém prostředí uplatnily stanice  s větší vlnovou délkou, případně by se snad dalo použit šíření vln podél vedení, které by se natáhlo podél stěn, podobně jako se to používá na sovětských drahách.

Naskytá se tady možnost pro naše radioamatéry pokusníky, pracovat na dosud neprobádaném poli. Vyřešení problémů, souvisících s použitím radiostanic pod zemí, by velmi pomohlo našim dolům. Pokud vím, i Tesla prováděla nějaké pokusy s radiospojením na některých ostravských dolech, nejsou mi však známy výsledky těchto pokusů.

Prováděl snad někdo z vás podobné pokusy ať už v dolech na uhlí nebo rudu a s jakými výsledky?

                                    Oldřich Adámek, náčelník KRK
                                                      Ostrava



Němečtí soudruzi z redakce časopisu „Funkamateur" nám k tomuto problému sdělili: Uspokojivých výsledků lze dosáhnout tehdy, použije-li se kmitočtů 80 až 200 kHz, tedy v oboru dlouhých vln. Vysokofrekvenční energie se Induktivnì převádí do nějakého kovového systému - kolejiště, potrubí apod. Šíření radiovln pod zemi se zhoršuje se stoupajícím kmitočtem, u něhož dochází k nekontrolovatelným odrazům a absorpci. Vaši ostravští soudruzi použili pravděpodobně tak krátké vlnové délky proto, aby vyšli s rozumným rozměrem anten.

VEB Funkwerk Dresden vyrábí důlní radiozařízení pod jménem „Geofon" a „Bergbau-Notrufsender". "Geofon" zařízení pro telefonii oběma směry. Pracuje na kmitočtu 205 kHz a signál se převádí vazební smyčkou do potrubí, těžního lana a pod. Dosah 1 - 2 km; čím dále je smyčka od kovového vedení, tím více se dosah zkracuje.

Zařízení obsahuje superhet s vf stupněm, směšovacím stupněm a oscilátorem a dvěma mf stupni; následuje diodový detektor a dvoustupňový nf zesilovač. Vysílač je amplitudově modulovaný dvoustupňovým modulátorem. Antena se připojuje přes přizpůsobovací člen střídavě na vstup přijimače nebo na výstup vysilače. Přepíná se tlačítkem na mikrotelefonu. Volání se provádí stlačením volacího tlačítka, jež vysílá tón 800 Hz. Tento tón se ozve ze sluchátka protistanice a současně se rozsvítí signální žárovka. Na pájecí část se skládá z niklokadmiového akumulátoru pro žhavení a dalšího akumulátoru pro napájení vibrátoru.

Technická data:
Vysilač:   dvoustupňový vf díl, pevně naladěný, tepelně kompensovaný; dvoustupňový modulátor;
Přijimač: superhet, vf, směšovač, oscilátor, 2 mf stupně 468 kHz, diodová detekce, 2 stupně nf.
Kmitočet: 205 kHz.
Modulace: amplitudová (A3).
Ztrátový výkon koncového stupně vysílače: asi 150 mW.
Antena: vazební smyčka s přívodem normalně 1,5 m (až 4,5 m)
Voláni:    tón 800 Hz a světelná návěst.
Mikrotelefon:  permanentní dynamický reproduktor. Lze používat i v plynové masce.
Přenášené pásmo: 300 až 3000 Hz.
nf výkon: 10mW.
Dosah: 1 až 2 km.
Osazení:
vysílač     2x DP961
                2x DL962
přijimač   4x DF961
                1x DK962
                1x DAF961  
Napájení: niklo-kadmiový akumulátor s 11 články, postačují pro 12 hodin nepřetržitého provozu. Vysoké napětí z vibrátoru.
Spotřeba: 330mA.
Rozměry: 470 x 300 x 130 mm.
Váha: 14,5 kg komplet s baterií.

„Bergbau-Notrufsender“ je v prvé řadě tísňový vysílač, lze jej však použít také jako signalizační zařízení. Vysílá modulované telegrafní značky na kmitočtu 205 kHz. Zařízení obsahuje jednoelektronkový vysilač, modulovaný vibrátorem, napájený z akumulátoru důlní lampy. Vibrátor se rozbíhá pouze během vysíláni značek. Čerstvě nabitá důlní lampa stačí pro 90 hodin nepřetržitého provozu. Antenu tvoří opět vazební smyčka, dosah 0,5 až 1,5 km podle druhu vedení, jehož lze použít a podle vzdálenosti vazební smyčky od vedení.

Technická data:
Zapojení:  jednostupňový vysílač.
Kmitočet:  205 kHz.
Modulace:  AM, 100 % asi 400 Hz.
Druh provozu:  telegrafie (A2).
Střední vf výkon, odevzdaný antenou na kovový vodič se Z = 150 Ω: 2 x 0.002 mW
Antena:  vazební smyčka
Osazení:  1 x DL963
Napájení:  z akumulátoru důlní lampy 2,4 V.
Spotřeba:  žhavení 50 mA, celková spotřeba při zaklíčování 800 mA.
Rozměry:  s pouzdrem a antenou 180 x 180 x 50 mm.
Váha:  s pouzdrem, antenou, lampou a akumulatorem 4,5 kg.

V časopise Nachrichtentechnik byly popsány pokusy s použitím radiospojení v dolech v těchto článcích:


Köppen:  Funkverbindungen in Bergbaubetrieben, 1953, č. 2 str. 63 - 68.
Berthold:  Geofon, ein Funksprechgerät für den Bergau unter Tage, 1953, č. 11, str. 559 - 560.
Berthold:  Funkversuche im Bergbau unter Tage, 1954, č. 5, str. 218 - 223, 239.
V uvedených statích je také udána řada další literatury.
 

 Zdroj:  Amatérské rádio z roku 1957, číslo 9, str. 262 a 263.

RF 11 - pásmo 27 MHz, výkon 100mW.