kwartalnik centralnej stacji ratownictwa górniczego s.a. - Centralna ...

NR 2/2012 Ratownictwo górnicze nr 67 ROK XVII
dostępnej topologii wyrobisk oraz długości
linii stosuje się poniżej wyszczególnione
rodzaje łączności:
1. Ł. Przewodowa TTW (Through-
-the-Wire),
2. Ł. Quasi-bezprzewodowa Q-TTA
(Quasi-Through-the-Air),
3. Ł. Bezprzewodowa TTA (Through-
-the-Air),
4. Ł. Poprzez górotwór TTE (Through-
-the-Earth).
Ostatnia z wymienionych technik
w warunkach krajowych ma marginalne
zastosowanie (kopalnie głębokie, zróżnicowane
środowisko geologiczne, gęste
nasycenia wyrobisk infrastrukturą technologiczną)
lecz potencjalna możliwość
pojawienia się na rynku nowych, nieznanych
dotychczas rozwiązań skutkuje
koniecznością uwzględnienia także i jej
w prognozach. Wszystkie wymienione
wyżej rodzaje łączności bazują na medium
elektromagnetycznym, tzn. czynnikiem
przenoszącym informacje jest albo prąd
płynący w obwodzie elektrycznym albo
wzbudzona za jego pomocą fala elektromagnetyczna.
Także akustyczne systemy
łączności (urządzenia głośnomówiące),
wykorzystywane przez służby pomocnicze
(odstawa, transport itp.), funkcjonują
w oparciu o sygnalizatory dźwiękowe,
które połączone są ze sobą przewodami
elektrycznymi. Istotnym z punktu
widzenia działań ratowniczych jest też
kwestia autonomiczności sieci. Rozległe
systemy, jak np. kopalniana sieć teleinformatyczna
wymagają centralnego zasilania,
a także hierarchicznej organizacji.
Z kolei łączność lokalna w obrębie ściany,
rejonu, odcinka odstawy itp. może
być całkowicie niezależna lub jeżeli jest
to konieczne posiadać tylko niezbędne
punkty styku (wymiany informacji)
z innymi sieciami.
Fizycznie sieci łączności przewodowej
TTW (1) zbudowane są w oparciu o telefoniczne
pary miedziane [ 3 ], a od kilku
lat także włókna optyczne [ 4 ]. Bezpośrednia
łączność bezprzewodowa TTA
(2) realizowana jest z wykorzystaniem
radiotelefonów zakresów VHF/UHF [ 5 ]
lecz coraz częściej sięga się do technik
wyższych częstotliwości (Bluetooth,
Wi-Fi), które posiadają większą przepustowość.
Specyfika propagacji fal radiowych
w wyrobiskach korytarzowych
wykształciła swoistą technikę łączności
mieszanej (radiowo – przewodowej)
typu Q-TTA. Przewód stanowiący linię
transmisyjną ułożoną ułożona wzdłuż
wyrobiska spełnia również funkcję
anteny nadawczo-odbiorczej. Pierwsze
tego typu rozwiązania znane były
w transporcie kolejowym (trakcyjnym)
i w łączności szybowej, gdzie jako antenę
wykorzystywano drut ślizgowy bądź linę
naczynia wyciągowego. Pasmo używanych
częstotliwości radiowych sięgało od
częstotliwości średniofalowych (kilkaset
kHz), aż do dolnej granicy VHF. Obecnie
zarówno w transporcie poziomym
jak i pionowym rozwiązania te zastępowane
są ułożonym na stałe przewodem
promieniującym (leaky feeder), będącym
odmianą kabla koncentrycznego
[ 6 ]. Używane częstotliwości to także
zakres VHF/UHF. Z punktu widzenia
topologii i zasięgu rozległymi sieciami
są zazwyczaj systemy łączności TTW
(1). Sieci tworzone w oparciu o przewód
promieniujący (2) należałoby zaliczyć do
kategorii średnich, natomiast radiowe
TTA (3) mają charakter wyłącznie lokalny.
KOMUNIKACJA RATOWNICZA:
STACJONARNA i RUCHOMA.
O tym czy dana sieć komunikacyjna
ma charakter stacjonarny czy ruchomy
decyduje przeznaczenie jej węzłów. W
przedstawionym na rysunku modelu
organizacji łączności ratowniczej węzły:
KAR, sztab i baza są węzłami stałymi
lecz zastęp (zastępy) jest już węzłem
ruchomym. Część sieci łączności obejmującej
trzy pierwsze węzły będzie więc
miała charakter stacjonarny, natomiast
komunikacja między bazą i zastępami
oraz wewnątrz zastępu jest zawsze siecią
ruchomą.
Utrudniona propagacja fal radiowych
pod ziemią pociąga za sobą fakt, iż technika
wykorzystywana do realizacji części
stacjonarnej sieci oparta jest o systemy
przewodowe. Z kolei wymagana mobilność
ratowników i mała odległość
w sposób oczywisty wskazują na łączność
radiową jako jedyną technikę dla
konstrukcji sieci wewnątrzzastępowej.
Obszarem nie do końca zdefiniowanym
pozostaje natomiast odcinek sieci
pomiędzy bazą i zastępem, w którym
jak pokazuje dotychczasowa praktyka,
łączność może być realizowana w oparciu
o wszystkie trzy wyżej wymienione
techniki (TTW, Q-TTA i TTA) – rys. 2
18
O efektywności wybranej techniki
(bez- lub przewodowej) dla łączności
baza-zastęp mogą zdecydować również
istotne w tym wypadku punkty styku
sieci z sąsiednimi liniami tj. przewodową:
KAR-baza i przyszłej, radiowej wewnątrz
zastępu. Za pierwszą przemawiają proste
możliwości zintegrowania obydwu linii
w jeden system (UŁR). Z kolei doświadczenia
z innych służb ratowniczych (straż
pożarna) sugerują rozwój w kierunku
uniwersalnej platformy łączności bezprzewodowej
(ew. częściowo Q-TTA),
która umożliwi wymianę informacji
zarówno na linii baza-zastęp, jak i pomiędzy
członkami zastępu.
Nadrzędna nad organizacją w tym
wypadku wydaje się być jednak technika,
która w wielu przypadkach akcji pod
ziemią staje przed problemami trudnymi
do rozwiązania. Przykładem może być
zapora dla fal radiowych, jaką stanowi
np. zespół dwóch tam stalowych. Gdyby
jednak na wzór przepustów (śluz)
w kopalnianych tamach (lub innych
podobnych przeszkodach - krzywizna
wyrobisk) zamontować na stałe „falowody”
czy też innego rodzaju „mostki”,
prawdopodobnie problem ograniczonego
zasięgu łączności mógłby zostać skutecznie
wyeliminowany. Niestety jest to pewnego
rodzaju utopia, gdyż trudno dzisiaj
obligować przedsiębiorców górniczych,
borykających się z innymi problemami
codziennego funkcjonowania, do takich
długofalowych działań profilaktycznych.
Być może upowszechnienie się w przyszłości
technik radiowych w łączności
pod ziemią spowoduje, iż „eter” w wyrobiskach
zostanie lepiej udostępniony,
gdyż decydowała będzie w tej sytuacji
wymierna ekonomika działań kopalni.
W takich przypadkach funkcjonowanie
ratowniczej łączności radiowej
może w przyszłości zostać oparte o stałe
i niezawodne elementy infrastruktury
technologicznej (przekaźniki, anteny,
łącza przewodowe).
O tym jak trudno jednak wprowadzić
standaryzację w powyższym zakresie
wskazują niewielkie postępy nawet na
szczeblu krajów Unii Europejskiej. Pomimo
realizacji kilku projektów badawczych
finansowanych z funduszu Węgla
i Stali – RFCS (Research Fund for Coal
and Steel), jak np. zakończony w 2011 r.
projekt EMTECH, instytutom naukowym
i służbom ratowniczym z Wlk.
Brytanii, Niemiec, Hiszpanii i Polski
nie udało się wypracować jednolitego