24.12.2011 Weihnachten

Wir wollen die schöne Tradition fortsetzen, nach der wir jedes Jahr zum Jahresende ein Gedicht in den Kontext eines Bildes oder einer Situation stellen. Dieses Jahr fiel die Wahl auf ein Gedicht von Klaus Böhm. Leider konnten wir von ihm keine weiteren Angaben erhalten. Es gibt von ihm eine Gedichtesammlung ("Höhlensachen mal ganz anders - viel zum Lachen"), die wahrscheinlich in den 60iger oder 70iger Jahren des vorigen Jahrhunderts mit einem Vorwort von W. Metzger(?) im Eigenverlag erschienen ist. Es wäre sicherlich interessant zu wissen, wer Klaus Böhm ist (oder war). "Sachdienliche" Hinweise erbitten wir an die Adresse in Kontakte.

Weihnachtsmail2011

Telemetrie Vetterhöhle

>>> Zu den Telemetriedaten (.pdf)

Telemetrie in der Vetterhöhle

Plan der Telemetrie-Messstellen:


Technik:

Die Vetterhöhlen-Telemetrie besteht aus drei CaveLink-Höhlenfunkgeräten, welche Daten drahtlos mittels Erdstromantennen im Langwellenbereich übertragen.
Die beiden Geräte in der Höhle befinden sich in der "Abzweighalle" und in der "Herbert-Griesinger-Halle".
Die Stromversorgung der Geräte erfolgt von außen über eine Solaranlage mit zwei großen Blei-Akkus. Dafür wird das ehemalige Telefonkabel verwendet, welches jedoch bis in die Abzweighalle einen Widerstand von nahe 100Ω hat.
Da die CaveLink-Geräte im Sendefall eine Stromaufnahme von mehreren Ampere haben, muss an jedem Gerät ein Energiespeicher die niederohmige Versorgung übernehmen. Dieses ist ein Block aus 12 SuperCap-Kondensatoren mit insgesamt 103F Kapazität.
Der Vorteil der SuperCaps gegenüber Akkus ist die Unempfindlichkeit gegenüber Lade/Entladezyklen, die deutlich höhere Ladeeffizienz und der Entfall jeglicher Lade-Elektronik. Eine ähnliche Anlage ist in der Bärentalhöhle schon mehrere Jahre problemlos in Betrieb.
Die Außenstation ist ebenfalls mit einem CaveLink-Gerät mit Erdstromantenne bestückt. Dieses ist über ein GSM-Modul mittels Mobilfunk direkt mit einem Server verbunden, welcher die Daten als PDF-File aufbereitet und zur Abfrage im Internet bereitstellt.

Es werden in der Höhle drei verschiedene Arten von Messungen durchgeführt:

  • Temperatur  Wasser / Luft / Felsen
  • Druck (Wasserstand)
  • Windgeschwindigkeit

Die manchmal auftretenden "Ausreißer", speziell bei den Temperaturmessungen, sind meistens auf die Befahrung der Höhle zurückzuführen. Durch die extrem hohe Auflösung sprechen die Sensoren deutlich auf die Anwesenheit von Personen an.

Herbert-Griesinger-Halle:
Diese erste größere Halle im Eingangsbereich der Höhle ist mit einer Lufttemperaturmessung und einem Anemometer zur Windgeschwindigkeitsmessung ausgerüstet. Dieses befindet sich im Schluf zwischen Herbert-Griesinger-Halle und Palast der Winde.

Nordgang:
In dem nach Norden verlaufenden, großräumigen Gang wird die Lufttemperatur gemessen.

Abzweighalle:
Hier wird die Lufttemperatur sowie der Wasserstand (P) und die Wassertemperatur einer kleinen, normalerweise nur 1-2 Quadratmeter großen Wasserfläche gemessen. Diese ist mit dem Karstwasserspiegel verbunden und folgt dem Wasserstand im Wolkenschloss mit Verzögerung.

Wolkenschloss:
In dieser etwa 600m vom Blautopf entfernten Halle wird die Wassertemperatur und der Wasserstand (P) gemessen.

Blautopf:
Die Abflussdaten des Blautopfes werden freundlicherweise durch die Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (LUBW) bereitgestellt.

Außenstation:
Die Außenstation misst in Blaubeuren (Marktstraße) die Lufttemperatur und den Luftdruck. Außerdem wird mit einem unbeheizten Niederschlagsmesser die Regenmenge in Schritten von 0,2mm/m2 bestimmt. Diese Daten, sowie alle übrigen Daten der Vetterhöhle werden über eine Mobilfunkverbindung zum Server übertragen.

Telemetrie-Verteilung:

Cave-Link Batterien und Linkenergie:
Das Diagramm ist für die Überwachung der Telemetrieanlage wichtig. Es zeigt die Batteriespannungen an und liefert eine Information über die von der drahtlosen, induktiv arbeitenden Übertragungsstrecke benötigten Linkenergie. Sie wird in Wattsekunden pro Bit angezeigt.


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Telemetrie Bärentalhöhle

>>> Zu den Telemetriedaten (.pdf)

Telemetrie in der Bärentalhöhle

Plan der Telemetrie-Messstellen:

Technik:
Die Bärentalhöhlen-Telemetrie besteht aus zwei CaveLink-Höhlenfunkgeräten, die Daten drahtlos mittels Erdstromantennen aus der Höhle zur Außenstation übertragen. Das Außengerät ist über ein GSM-Modul mittels Mobilfunk direkt mit einem Server verbunden, welcher die Daten als PDF-File aufbereitet und zur Abfrage im Internet bereitstellt.

Es werden verschiedene Arten von Messungen durchgeführt:

  • Temperatur Außenstation
  • Luftdruck Außenstation
  • Temperatur Höhle
  • Luftdruck Höhle
  • Kohlendioxid-Konzentration Höhle
  • Sauerstoff-Konzentration Höhle
  • Windgeschwindigkeit Höhle
  • relative Feuchte Höhle

- Die Luftdruckwerte sind nicht auf Normal Null (N.N.) korrigiert.
- Die zwei dargestellten CO2-Konzentrationen beziehen sich auf Normalatmosphäre und auf die unkorrigierten, gemessenen Werte.
- Die manchmal auftretenden "Ausreißer", speziell bei den Temperatur- und CO2-Messungen, sind meistens auf die Befahrung der Höhle zurückzuführen. Durch die extrem hohe Auflösung sprechen die Sensoren deutlich auf die Anwesenheit von Personen an.

Außenstation:
Das oberhalb der Höhle befindliche Außengerät ist mit Messsensoren für Lufttemperatur und Luftdruck ausgerüstet. Außerdem übertragt es mittels einem GSM-Modul die Daten an den Server.
Aufgrund der Lage der Station mitten im Wald sind die gemessenen Temperaturen nicht mit denen an der Vetterhöhle zu vergleichen, wo die Messstation im bewohnten Gebiet steht.

Höhlenstation
Im hinteren Teil der Höhle, bei der sogenannten Umkehrkammer ist die Höhle heute mit einer Wettertüre verschlossen. Hier wird in einem Rohr mit 125mm Durchmesser die Windgeschwindigkeit gemessen. Außerdem besitzt das Cavelink-Gerät noch Sensoren für Lufttemperatur, Luftdruck, relative Feuchte, Kohlendioxid-Konzentration und Sauerstoff-Konzentration.

Telemetrie-Verteilung:

Cave-Link Status:

Das Diagramm ist für die Überwachung der Telemetrieanlage wichtig. Es zeigt die Batteriespannungen an und liefert eine Information über die von der drahtlosen, induktiv arbeitenden Übertragungsstrecke benötigten Linkenergie. Außerdem wird die Antennenimpedanz überwacht.
Die Höhlenstation wird aus einem relativ großen Kondensator (17F/15V Super-Cap) anstatt aus einer Batterie versorgt. Dieser wird über das ehemalige, etwa 300m lange Telefonkabel in der Höhle nachgeladen. Die Ladespannung liefert ein großer Akku direkt am Eingang, der leicht ausgewechselt werden kann.
Der Grund für die Verwendung eines Kondensators ist der normalerweise recht ineffiziente Nachladevorgang für übliche Batterien und die dafür notwendige Elektronik. Ein Kondensator speichert nur Ladung, benötigt nur eine einfache Ausgleichsschaltung für die Zellenspannungen und ist für sehr viele Lade/Entladezyklen geeignet.

[Stand: Nov. 2019]

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Telemetrie Steebschacht

>>> Zu den Telemetriedaten (.pdf)

Plan der Telemetrie-Messstellen:

Technik:
Die Steebschacht-Telemetrie besteht aus zwei CaveLink-Höhlenfunkgeräten, welche Daten drahtlos mittels Erdstromantennen im Langwellenbereich übertragen.
Das Gerät in der Höhle befindet sich auf "Axels Parkplatz", einem Absatz in etwa 110m Tiefe.
Die Stromversorgung des Gerätes erfolgt aus einem 12V-Akku, welcher mit einem Ladegerät an der 230V-Versorgung der Höhle hängt. Während der Befahrungszeiten ist die 230V-Versorgung eingeschaltet und der Akku wird geladen.
Die Verbindung zu den zwei abgesetzten Messstationen im Wassergang erfolgt mit BW-Feldkabel.
Die Außenstation ist ebenfalls mit einem CaveLink-Gerät mit Erdstromantenne bestückt. Dieses ist über ein GSM-Modul mittels Mobilfunk direkt mit einem Server verbunden, welcher die Daten als PDF-File aufbereitet und zur Abfrage im Internet bereitstellt.

Es werden in der Höhle folgende Messungen durchgeführt:

  • Temperatur Wasser und Luft
  • Druck (Wasserstand)
  • Luftdruck

- Die Messung "P Wassergang 2 (hinten) (+10%)" wird um 10% vergrößert dargestellt, damit sie nicht von der "Wassergang 1"-Messung verdeckt wird.
- Die Luftdruckwerte werden lokal dargestellt, nicht auf NN umgerechnet.
- Die Station zur Messung der "Höhle"-Werte befindet sich auf "Axels Parkplatz" in 110m Tiefe auf einem Schacht-Absatz.
- Die Batteriespannung "VBat Oberfl." in der Oberflächenstation schwankt im Tagesgang aufgrund der Akku-Ladung durch eine Solaranlage.

Zusätzlich ist im Steebschacht ein weiteres, in einem wasserdichten Koffer verpacktes, portables CaveLink-Gerät deponiert, welches an den momentanen Arbeits-Schwerpunkten schnell installiert werden kann und von dort eine Zweiwege-Verbindung per SMS an die Oberfläche und zu jedem beliebigen Mobilfunkgerät ermöglicht.


Außenstation:
Die Außenstation misst direkt oberhalb der Höhle Lufttemperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit. Außerdem wird mit einem unbeheizten Niederschlagsmesser die Regenmenge in Schritten von 0,2mm/m2 bestimmt. Diese Daten, sowie alle übrigen Daten des Steebschachtes, werden über eine Mobilfunkverbindung zum Server übertragen.


Telemetrie-Verteilung:

Cave-Link Batterien und Linkenergie:
Das Diagramm ist für die Überwachung der Telemetrieanlage wichtig. Es zeigt die Batteriespannungen an und liefert eine Information über die von der drahtlosen, induktiv arbeitenden Übertragungsstrecke benötigten Linkenergie. Sie wird in Wattsekunden pro Bit angezeigt.

[Stand 15.10.2019]