dr inż. ANTONI WOJACZEK Politechnika Śląska w Gliwicach Znaczenie wybranych pojęć stosowanych w telekomunikacji górniczej Na wstępie artykułu podkreślono, iż w bardzo wielu publikacjach opisujących rozwiązania techniczne zastosowane w telekomunikacji przeznaczonej dla podziemnych zakładów górniczych wykorzystuje się określenia z języka potocznego. Często są to jednak określenia niemające swego należytego uzasadnienia technicznego lub wręcz nieprawidłowe. W zasadniczej części artykułu dokonano, na podstawie wieloletnich doświadczeń i spostrzeżeń w tym zakresie, próby zdefiniowania podstawowych pojęć. Między innymi odniesiono się do takich niepoprawnych sformułowań, jak: teletechniczny kabel górniczy, sieci teletechniczne kopalniane, czy też pisowni oznaczeń kabli małymi i dużymi literami. Na koniec podkreślono, że urządzenia telekomunikacyjne eksploatowane w kopalniach to najczęściej rozwiązania techniczne, które wykorzystywane są również i w innych gałęziach przemysłu, dlatego stosowane tu określenia powinny być kompatybilne z określeniami, jakich używa się w telekomunikacji publicznej. słowa kluczowe: telekomunikacja w kopalniach, telekomunikacyjny kabel górniczy, definicje pojęć w telekomunikacji 1. WPROWADZENIE W niektórych opracowaniach omawiających rozwiązania techniczne przeznaczone bądź przystosowane dla górnictwa podziemnego sięga się po pojęcia ogólnie znane, jednak często czyni się to w sposób nieprawidłowy. W powszechnym użyciu są również określenia potoczne choć zrozumiałe dla górników czy łącznościowców, to jednak niepoprawne w dziedzinie telekomunikacji. Środowisko techniczne podziemi kopalń stawia, co prawda, nietypowe wymagania (ograniczenia) producentom systemów telekomunikacyjnych, ale nie stanowi to usprawiedliwienia dla wykorzystywania nieprawidłowych określeń. Ograniczenia te, które znajdują swój wyraz w określaniu tego typu produktów, zestawiono w tabeli 1. Tabela 1. Podstawowe ograniczenia w stosowaniu systemów telekomunikacyjnych w kopalniach podziemnych [1, 6, 7] Ograniczenie Charakterystyka Przeciwwybuchowość W kopalniach zagrożonych wybuchem metanu i/lub pyłu węglowego urządzenia dołowe oraz interfejsy dołowe powierzchniowych urządzeń telekomunikacyjnych powinny być przeciwwybuchowe. Stopień ochrony obudowy Z uwagi na wilgotność, zasolenie i obecność pyłów urządzenia stosowane w wyrobiskach powinny urządzeń posiadać stopień ochrony obudowy minimum IP54. Struktura wyrobisk Małe poprzeczne wymiary wyrobisk górniczych (kilka metrów) w stosunku do podłużnych (do kilkunastu kilometrów), duże nagromadzenie (w ograniczonych przestrzeniach) sieci i urządzeń elektroenergetycznych, rozległość wyrobisk i ich drzewiasta struktura. Ograniczona ciągłość zasilania urządzeń telekomuczenia w sieci elektroenergetycznej (przeprowadzanie napraw, konserwacji, przeglądów), nieplanowe Ciągłość zasilania dołowych urządzeń telekomunikacyjnych jest ograniczana przez: planowe wyłąnikacyjnych z dołowej sieci elektroenergetycznej okresowe testowanie układu wyłączeń realizowanych przez system metanometrii. Przekroczenie wyłączenia wywołane zadziałaniem zabezpieczeń elektroenergetycznych oraz metanometrycznych, progu alarmowego metanomierza zainstalowanego w wyrobisku powoduje automatyczne wyłączenie energii elektrycznej w danym rejonie wentylacyjnym.
78 Mining Informatics, Automation and Electrical Engineering Na problemy związane z używaniem poprawnego słownictwa w zakresie telekomunikacji (powszechnej, powierzchniowej ) zwrócił uwagę, już w latach siedemdziesiątych, prof. W. Nowicki w książce (poradniku) O ścisłość pojęć i kulturę słowa w technice [10], wyjaśniając zakres znaczeniowy wielu pojęć stosowanych w tym okresie w telekomunikacji. Od wydania tej książki minęło ponad 36 lat, a w działach łączności kopalń oraz zakładach produkujących urządzenia dla telekomunikacji górniczej pracuje nowe pokolenie łącznościowców. Powodem zwrócenia uwagi na te zagadnienia jest wieloletnia działalność autora związana m.in. z recenzowaniem publikacji, weryfikacją dokumentacji technicznych, projektów wykonawczych, w których często używa się w sposób nieprawidłowy wybranych określeń czy żargonu technicznego górniczego. 2. TELETECHNIKA W nazwach własnych urządzeń przeznaczonych dla kopalń, w publikacjach czy w projektach technicznych słowo teletechnika jest używane bardzo często, a właściwie nadużywane. Najczęściej spotyka się nieprawidłowe określenia w rodzaju: kabel teletechniczny, teletechniczny kabel górniczy itp. podobno, jak wielu to tłumaczy, jako rozwinięcie symbolu TKG (skrót ten oznacza jednak telekomunikacyjny kabel górniczy ), sieci teletechniczne kopalniane, w dodatku często z określeniem rodzaju sieci jako iskrobezpieczne kopalniane sieci teletechniczne, skrzynka teletechniczna. Określenie to ma swoją genezę w energetyce zawodowej, w automatyce lokalnej, która dla monitoringu i sterowania coraz bardziej rozległych obiektów wykorzystywała techniki telekomunikacyjne do zdalnych pomiarów i sterowania, czyli teletechnikę. Pojęcie teletechnika w technice telekomunikacyjnej utożsamiane jest niekiedy z dziedziną techniki zajmującą się monitorowaniem oraz sterowaniem odległych przestrzennie obiektów. Jest to więc połączenie automatyki i technik przesyłania informacji [3], czyli teletransmisji. W Polsce pojęcie teletechnika wprowadzono w latach dwudziestych ubiegłego stulecia (nie było jeszcze wtedy znane pojęcie telekomunikacja ) na oznaczenie działu techniki związanego z przekazywaniem wiadomości drogami przewodowymi (analogicznie do słowa telefonia czy telegrafia ) dla odróżnienia go od obszaru opisywanego pojęciami radiotechnika czy radiotelefonia (przekazywanie wiadomości drogami radiowymi) [10]. Obecnie teletechnika to pojęcie określające całokształt spraw technicznych w odniesieniu do technik telekomunikacyjnych. Jest to dziedzina techniki zajmująca się praktycznym zastosowaniem telekomunikacji. Dotyczy zagadnień związanych z produkcją, projektowaniem, wykonawstwem i utrzymaniem sieci oraz systemów telekomunikacyjnych. Teletechnika jest więc techniką telekomunikacji. W dołowych sieciach telekomunikacyjnych w kablach symetrycznych z żyłami miedzianymi ponad 60% wszystkich torów abonenckich wykorzystywanych jest dla potrzeb łączności fonicznej (telefonia i łączność alarmowa), a kolejne 30% linii dla potrzeb aerometrii [2, 14]. Nie spotyka się już obecnie oddzielnych kabli telekomunikacyjnych (szczególnie w sieciach oddziałowych) przeznaczonych wyłącznie dla telemetrii, nie należy więc tego sformułowania stosować w telekomunikacji górniczej. Dawniej, w latach siedemdziesiątych czy osiemdziesiątych, gdy w kopalniach eksploatowano oddzielne sieci dla łączności fonicznej oraz sieci telemetryczne, np. metanometryczne czy geofizyki górniczej, istniało pojęcie sieci teletechnicznych. Określano nim sieci przeznaczone dla potrzeb technik stosownych w telesterowaniu, telemetrii itp. Obecnie jednak wyrażenie teletechnika powinno być zastępowane pojęciem telekomunikacja, ponieważ w poszczególnych symetrycznych liniach przewodowych telekomunikacyjnych kabli górniczych typu TKG prowadzi się łącza abonenckie przeznaczone dla różnych systemów telekomunikacyjnych. Dodać wypada w tym miejscu, że również autor kilkanaście lat temu wielokrotnie popełniał ten błąd w swoich artykułach i nawet w uczelnianych publikacjach książkowych [8], w których powszechnie używał tego rodzaju określenia. Jednak od roku 1990, kiedy to w Polsce uchwalona została ustawa o łączności [16], w której zdefiniowano podstawowe pojęcia, jakie powinny być stosowane w telekomunikacji, w miejsce wyrażenia teletechnika (dla przykładów podanych wyżej) należy używać terminu telekomunikacja. 3. ISKROBEZPIECZNE KABLE TELEKOMUNIKACYJNE W 638 rozporządzenia Ministra Gospodarki w sprawie BHP [11] określono, że w polach metanowych instalacje telekomunikacyjne powinny być wykonane jako iskrobezpieczne. W związku z takim zapisem w dokumentacjach technicznych kopalń spotyka się określenia poprawne i niepoprawne, w rodzaju:
Nr 1(521) March 2015 79 1. Dokumentacja zabudowy iskrobezpiecznego telekomunikacyjnego kabla górniczego, 2. Dokumentacja magistralnej sieci kablowej iskrobezpiecznej, 3. Dokumentacja zabudowy iskrobezpiecznego optotelekomunikacyjnego kabla górniczego, 4. Dokumentacja rozbudowy iskrobezpiecznej magistralnej sieci światłowodowej w kopalni. O ile jeszcze drugie określenie można uznać za pewnego rodzaju skrót myślowy 1, o tyle trzecie i czwarte są niedopuszczalne. Każda miedziana sieć kablowa (instalacja telekomunikacyjna), o ile nie będzie zawierała elementów aktywnych, zawsze będzie bezpieczna, więc nazwanie tego typu sieci (a nie toru) iskrobezpieczną to nadużycie. O sieci magistralnej określanej jako iskrobezpieczna można mówić wtedy, gdy do torów symetrycznych tej sieci (w telekomunikacyjnych kablach górniczych) dołączane będą tylko urządzenia iskrobezpieczne (posiadające cechę iskrobezpieczeństwa). Ale i w tym przypadku powinno się zastanowić, czy tak utworzone obwody (z danym rodzajem urządzenia końcowego) będą iskrobezpieczne zgodnie z PN-EN 50303 czy PN-EN 60079-25. Jednostki notyfikowane najczęściej określają parametry graniczne wyjściowe oraz wejściowe (np. U o, I o, P o, C o, L o, L o /R o oraz U i, I i, C i, L i ) badanego urządzenia aktywnego będącego elementem kopalnianego iskrobezpiecznego systemu teletransmisyjnego (maksymalny prąd, napięcie, pojemność, indukcyjność), dla których tak utworzony obwód będzie iskrobezpieczny. Najczęściej określa się to jednak dla parametrów skupionych: pojemności czy indukcyjności, odpowiadających 10 km toru symetrycznego o średnicy żył 0,8 mm. Dlatego nie można zawsze zakładać a priori, że sieć (o nieokreślonej strukturze i maksymalnej długości linii abonenckich, a więc i o nieznanej do końca pojemności oraz indukcyjności) jest iskrobezpieczna, gdy nie określi się, jakie urządzenia aktywne będą do niej przyłączane. 4. ISKROBEZPIECZNE LINIE ŚWIATŁOWODOWE W przypadku systemów optycznych (wykorzystujących włókna światłowodowe) pojęcie iskrobezpieczeństwa może dotyczyć jedynie części elektrycznej (elektronicznej) nadajnika i odbiornika optycznego oraz przyłączonych do nich innych urządzeń elektronicznych. Należy przypomnieć, że w przypadku urządzeń światłowodowych mechanizm powodowania zagrożenia polega na tym, iż światło aktywnego włókna światłowodowego, nadajnika elektrooptycznego (np. w wyniku uszkodzenia kabla światłowodowego) może padać na absorber (np. ziarno pyłu węglowego) i podgrzać go do takiej temperatury, która powoduje zapłon mieszaniny wybuchowej. Tak więc elementy optyczne są przeciwwybuchowe. Wykonanie przeciwwybuchowe części optycznej systemów i urządzeń powinno być zgodne z normą EN 60079-28, która wyróżnia trzy sposoby realizacji systemów optycznych [7]: op is (ang. inherently safe) jest wewnętrznie bezpieczny przez zastosowanie ograniczenia mocy optycznej we wszystkich wyjściowych źródłach światła stosowanych w tych systemach (150 mw dla metanu), op pr (ang. protected) strumień światła nie może wydostać się z kabla światłowodowego, ponieważ zastosowano w systemie światłowodowym (na całej drodze sygnału) dodatkowe zabezpieczenia kabla, np. pancerz czy rury, op sh (system optyczny z blokadą) w kablu światłowodowym zastosowano detekcję uszkodzenia włókna; w przypadku uszkodzenia następuje szybkie wyłączenie nadajnika optycznego. W kopalniach, w których występuje zagrożenie wybuchem metanu i/lub pyłu węglowego, instalacja telekomunikacyjna wykonana z wykorzystaniem włókien optycznych, w części optycznej, nie jest iskrobezpieczna, lecz przeciwwybuchowa bezpieczna optycznie. W systemach światłowodowych instalowanych i eksploatowanych obecnie w polskich kopalniach przeważająca większość urządzeń światłowodowych posiada cechę op is. Cechy op pr oraz op sh, chociaż wiele sieci eksploatowanych w kopalniach mogłoby je posiadać, nie przyjęły się (jak dotychczas) w kopalnianych światłowodowych systemach telekomunikacyjnych. Z formalnego (prawnego) punktu widzenia 2 instalacje telekomunikacyjne światłowodowe eksploatowane w polach metanowych nie spełniają więc części zapisów zawartych w 638 rozporządzenia 1 Norma PN-92/T-05002/A1 Kopalniane sieci telekomunikacyjne. Linie kablowe. Ogólne wymagania i badania (ze zmianą A1 wprowadzoną dnia 28.11.1997 r.) utrzymała pojęcie tor iskrobezpieczny, zdefiniowane przez normę z 1987 roku (BN-87/8984-17/01). 2 Na dzień opracowywania przepisów ustawodawca nie spotkał się z przypadkiem stosowania kabli światłowodowych w kopalniach podziemnych tego typu rozwiązania nie mają więc odniesienia w obowiązujących dotychczas przepisach.
80 Mining Informatics, Automation and Electrical Engineering w sprawie BHP [11]dotyczących iskrobezpieczeństwa tych instalacji (są one bowiem przeciwwybuchowe bezpieczne optycznie, a nie iskrobezpieczne ). Podobnie (również ze skrajnie formalnego punktu widzenia) ma się rzecz z zapisem zawartym w 639 ww. aktu prawnego [11], w którym określono, że prowadzenie torów transmisyjnych iskrobezpiecznych i nieiskrobezpiecznych w jednym kablu lub przewodzie jest niedopuszczalne. Kable kompozytowe (hybrydowe) iskrobezpiecznego systemu komunikacji typu ImPact firmy Mine Site Technologies (MST), które stosowane są do połączeń dołowych punktów dostępowych i przełączników tej sieci (określanych przez dystrybutora, firmę HASO Tychy, jako switch/access point sieci bezprzewodowej typu NS40), nie spełniają tego zapisu. W ośrodku kabla kompozytowego znajdują się bowiem żyły miedziane wykorzystywane w obwodach iskrobezpiecznego zasilania urządzeń liniowych systemu ImPact oraz włókna światłowodowe. Elementy optyczne tego systemu posiadają cechę op is (nie są jednak iskrobezpieczne, lecz przeciwwybuchowe, bezpieczne optycznie), a obwód zasilania jest iskrobezpieczny. Urządzenia i systemy światłowodowe mogą być również wyposażone w obwody iskrobezpieczne, jeśli mamy na uwadze ich część elektryczną. Przedstawiono to na rys. 1. Rys. 1. Oznakowanie urządzeń i przyłączy w kopalnianych teletransmisyjnych systemach światłowodowych Urządzenia wchodzące w skład kopalnianych światłowodowych systemów teletransmisyjnych, przedstawione na rys. 1., w kopalniach metanowych powinny posiadać następujące oznakowanie przeciwwybuchowości: teletransmisyjny element aktywny (np. multiplekser) I M1 Ex ia op is I, element aktywny systemu światłowodowego zasilany z zasilacza iskrobezpiecznego z ognioszczelną komorą przyłączową (M2) bez baterii z wyjściem ib, względnie ze źródeł iskrobezpiecznych (z baterią z wyjściem ia) M1 I (M2/M1) Ex ia op is I, przełącznica element pasywny, wystarczy tylko cecha określająca stopień ochrony obudowy IP54. 5. DOPUSZCZALNE MINIMALNE ODLEGŁO- ŚCI PRZY PROWADZENIU KABLI TELE- KOMUNIKACYJNYCH I ELEKTROENER- GETYCZNYCH W WYROBISKACH Nie ulega najmniejszej wątpliwości, że kabel światłowodowy (optotelekomunikacyjny kabel górniczy) jest kablem telekomunikacyjnym. W stosunku więc do tego rodzaju kabli telekomunikacyjnych nie posiada również żadnego uzasadnienia technicznego formalny (i często przestrzegany przez jednostki kontrolne) zapis punktu 7.3.3 załącznika nr 4 do przepisów BHP [11], w którym określono, że odległość elektroenergetycznych kabli i przewodów od telekomunikacyjnych kabli i przewodów nie powinna być mniejsza niż 30 cm.
Nr 1(521) March 2015 81 Szczególnie często sytuacja ta ma miejsce w rozdzielniach elektroenergetycznych, w których telekomunikacyjne kable światłowodowe systemów nadzoru, sterowania czy monitoringu wprowadza się do osłon ognioszczelnych rozdzielni elektroenergetycznych i innych urządzeń elektroenergetycznych. Należy w tym miejscu zwrócić uwagę, że kable światłowodowe dielektryczne (np. typu ADSS samonośne wyposażone we włókna aramidowe czy kevlarowe) można instalować na podporach słupów linii elektroenergetycznych 110 kv w pobliżu przewodów odgromowych tych linii czy nawet bezpośrednio w nich. Najwięcej tego rodzaju linii światłowodowych (podwieszanych na liniach elektroenergetycznych 110 kv) zostało wykonanych w latach dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku przy udziale Górnośląskiego Zakładu Energetycznego w Gliwicach do połączenia kopalń byłej Rybnickiej Spółki Węglowej S.A. Rybnicka Spółka Węglowa w tym okresie przyjęła koncepcję budowy światłowodowej sieci teletransmisyjnej ATM wspólnej dla służb łączności i informatyki. Wybudowano ponad 100 km linii światłowodowych. Większość central ogólnozakładowych kopalń Jastrzębskiej Spółki Węglowej również wykorzystuje światłowody zawieszone na wspólnych podporach linii elektroenergetycznych 110 000 V [17, 4]. Także i w tych przypadkach ustawodawca nie przewidział rozwoju technik telekomunikacyjnych, nie uwzględnił więc takich rozwiązań w obowiązujących obecnie przepisach dla podziemnych zakładów górniczych. 6. TELEKOMUNIKACYJNE KABLE GÓRNICZE Telekomunikacyjne kable górnicze są bardzo rozpowszechnione w kopalniach. W wielu dokumentacjach czy nawet katalogach popełnia się jednak zasadnicze błędy w ich opisach i charakterystykach. Poniżej przedstawiono kilka przykładów tego rodzaju nieprawidłowości. W Polsce umownie przyjęto, że jednym z parametrów żyły w kablu telekomunikacyjnym (dotyczy to tylko żył jednodrutowych kabli telekomunikacyjnych, a nie linkowych) jest jej średnica, a nie pole powierzchni przekroju. Na Ukrainie ustalono, że żyły w kablu telekomunikacyjnym określa się, podając ich pole powierzchni przekroju, a nie średnicę. Z kolei w USA podaje się w tym kontekście współczynnik AWG 3 (rys. 2) [9]. Rys. 2. Model wskaźnika stosowanego w USA do określania rozmiarów przewodów telekomunikacyjnych oraz elektroenergetycznych [9] 3 3 AWG (ang. American Wire Gauge) znormalizowany system przekrojów oraz sposobu oznaczania średnic przewodów. W USA żyłę w kablu charakteryzuje się poprzez określenie ilości tzw. przeciągnięć, przez jakie przechodzi ona, by osiągnąć określoną średnicę. Im większa liczba (przeciągnięć), tym mniejsza średnica żyły. Kable o średnicy 0,8 mm to w USA oznaczenie 20 AWG, 0,4 mm 26 AWG, a przewód 36 AWG ma średnicę 0,005 cala (0,127 mm).
82 Mining Informatics, Automation and Electrical Engineering W przypadku kabli elektroenergetycznych w Polsce żyły charakteryzuje się poprzez podanie ich pola powierzchni przekroju, a nie średnicy. Oba te określenia (średnica, pole powierzchni przekroju) są, oczywiście, parametrami umownymi (zamiennymi), ponieważ znając pole powierzchni przekroju, zawsze można wyznaczyć średnicę. Ważne jest jednak, by w danym opracowaniu (dokumentacji, publikacji) podawać jednolicie poszczególne wielkości. Średnica w telekomunikacji ma znaczenie przy wyborze osprzętu (złącza śrubowe, dobór łączówki kablowej itp.) W tym miejscu należy jednak przypomnieć, że w kablach telekomunikacyjnych z żyłami linkowymi (np. stalowo-miedzianymi) podajemy pole powierzchni przekroju, a nie średnicę. Ponieważ w elektryce bardzo ważna jest obciążalność prądowa żyły, która jest zależna m.in. od pola powierzchni przekroju, dlatego podaje się zazwyczaj wielkość tego pola, natomiast w telekomunikacji średnicę, która lepiej charakteryzuje parametry złączy. Stosowanie dużych i małych liter w oznaczaniu kabli telekomunikacyjnych, w tym w szczególności telekomunikacyjnych kabli górniczych, ma też swoje uzasadnienie i nie powinno się o tym zapominać. W kablach instalowanych w wyrobiskach i opisywanych w dokumentaci najczęściej dotyczy to: niewłaściwego pisania liter L oraz Y, X (duże) czy l, y, x (małe), rozróżniania, kiedy należy podać średnicę, a kiedy pole powierzchni przekroju żyły. W przykładach przedstawionych w tabeli 2. widoczne są te zasadnicze różnice. Tabela 2. Zasady stosowania dużej czy małej litery w oznaczeniach kabli telekomunikacyjnych przeznaczonych dla podziemnych zakładów górniczych Oznaczenie YnTKGMFLY 5x2x0,5 mm 2 YTKGXFtly 5x2x0,8 mm Wyjaśnienie podstawowych nieścisłości Yn (powłoka polwinitowa nierozprzestrzeniająca płomienia) jest to zewnętrzna warstwa kabla, pełni podwójną rolę: powłoki (oznacza się ją dużą literą) oraz zewnętrznej osłony antykorozyjnej (oznacza się małą ją literą); ponieważ powłoka posiada właściwości nierozprzestrzeniające płomienia (czego nie posiada powłoka w następnym przykładzie kabla), dlatego dodano literę małą n ; dużymi literami oznacza się wykonanie powłok oraz izolacji żył, natomiast małymi osłony ochronne. Duża litera L występuje dlatego, że kabel ten posiada żyły wielodrutowe miedziano-stalowe (MFL). Duża litera Y zaraz po oznaczeniu MFL (w tym wypadku litera ta znalazła się na końcu symbolu oznaczenia kabla 4 ) określa rodzaj izolacji żyły tego kabla (polwinit Y ); rodzaj powłoki (która równocześnie może być osłoną zewnętrzną) charakteryzują pierwsze litery; kabel ten jest stosowany do tzw. połączeń ruchomych. Mała litera l w tym wypadku oznacza cechę pancerza (pancerz z taśm stalowych lakierowanych Ftl ). Mała litera y (zawsze na końcu) charakteryzuje osłonę zewnętrzną pancerza (polwinitową y ) najczęściej w kablach górniczych spotyka się symbol yn na oznaczenie osłony zewnętrznej polwinitowej nierozprzestrzeniającej płomienia. Duża litera X (po symbolu TKG),występuje zawsze (oznakowanie izolacji polietylenowej) jest to najczęściej spotykany błąd w dokumentacji projektowej opracowywanej dla kopalń. 7. KABEL CIEKNĄCY A BEZPRZEWODOWA ŁĄCZNOŚĆ 4 Koncentryczny przewód promieniujący z nieszczelnym oplotem stosowany jest w wielu kopalniach jako tor dla rozprowadzenia sygnału radiowego w wyrobiskach [6]. Tego typu rozwiązania systemu łączności radiowej stosuje się przede wszystkim na drogach przewozowych (kolejki podwieszane, spągowe i transport kołowy) oraz w szybach. Zasadnicze nieścisłości związane z określaniem takiego rozwiązania technicznego systemu radiowego w kopalniach wiążą się z następującymi pojęciami: 4 Kabel ten nie posiada pancerza, a w związku z tym i osłony antykorozyjnej pancerza, którą charakteryzujemy małą literą y lub yn jako osłona nierozprzestrzeniająca płomienia i piszemy na końcu oznaczenia kabla. kabel cieknący (lub system łączności bezprzewodowej z kablem cieknącym ) stosowane jako wynik dosłownego tłumaczenia angielskiego określenia (leaky feeder), łączność bezprzewodowa przewód (w tym przypadku jest to przewód promieniujący), który jest zasadniczym elementem teletransmisyjnym w łączności bezprzewodowej, czyli torem dla sygnału wysokiej częstotliwości (w.cz.). Na tego typu nieścisłość i potrzebę ujednolicenia słownictwa w tym zakresie zwrócili uwagę obaj recenzenci 5 jedynej dostępnej w kraju pozycji książkowej, jaka ukazała się w ostatnich latach, omawiającej kompleksowo zagadnienie łączności radiowej z przewodem promieniującym w wyrobiskach podziemnych [4]. Tego typu roz- 5 dr hab. inż. Wiesław Ludwin, prof. AGH oraz dr hab. inż. Ryszard Zieliński, prof. Politechniki Wrocławskiej.
Nr 1(521) March 2015 83 wiązanie powinno się więc określać jako system łączności radiowej (nie bezprzewodowej ) z przewodem promieniującym (nie kablem cieknącym ). 8. WYRAŻENIE BEZPOŚREDNI W telekomunikacji górniczej pojęcia związane z wyrażeniem bezpośredni, takie jak np.: bezpośrednie połączenie czy bezpośrednia łączność w systemie łączności, nadal funkcjonują w obowiązujących przepisach (zob. 639 [9]). Tego typu zapisy mają swą genezę w okresie stosowania jeszcze w kopalniach lokalnych dyspozytorskich central telefonicznych (urządzenie dyspozytorsko-konferencyjne typu UDK czy typu UDG), a także telefonów lokalnych w wybranych ciągach technologicznych (np. w łączności szybowej). Połączenia takie mogły wtedy funkcjonować bez pośrednictwa telefonistek, awiza i zawodnej centrali telefonicznej ogólnozakładowej. Z chwilą likwidacji tego typu lokalnych central dyspozytorskich i instalacją w dyspozytorniach telefonów systemowych nie powinno się już stosować tego rodzaju określenia w dokumentacji technicznej czy w aktualnie realizowanych modernizacjach systemów telekomunikacyjnych, a w 639 (jak i innych z nim związanych) [9] termin ten powinien (i to w trybie pilnym) zostać zmieniony. Obecnie już wszystkie systemy telekomunikacyjne przeznaczone dla łączności dyspozytorskiej funkcjonują bowiem odmiennie od tego zapisu. W dyspozytorniach wszystkich polskich kopalń podziemnych stosowane są telefony cyfrowe (ISDN) czy telefony systemowe z większą ilością klawiszy programowalnych oraz funkcyjnych. Wszystkie połączenia z tych telefonów są komutowane w cyfrowych centralach telefonicznych ogólnozakładowych. Nie ma tutaj żadnych połączeń bezpośrednich. Dyspozytor wykorzystuje tylko klawisz skróconego wybierania, dla łatwiejszego wybrania żądanego abonenta, a połączenie zawsze realizuje cyfrowa centrala telefoniczna łączności ogólnozakładowej. Podobnie nie ma już bezpośrednich połączeń w większości stosowanych obecnie w kopalniach systemów lokalnej łączności szybowej, w której telefony MB, np. KTA-MB firmy ZWUS (SYGNAŁY) czy ATG-MB firmy TELOS, są sukcesywnie zastępowane lokalnymi centralami elektronicznymi, a połączenia pomiędzy poszczególnymi aparatami są komutowane w polach komutacyjnych central telefonicznych. Przykładem jest np. lokalny system iskrobezpiecznej łączności telefonicznej szybowej typu ITS firmy TELVIS [5], powszechnie stosowany w łączności lokalnej w szybach wielu kopalń. Podobne rozwiązanie dla łączności szybowej oferuje również firma TELOS (system łączności szybowej typu SLS [13]). W opisanych powyżej przypadkach należy odróżniać funkcję możliwości zaprogramowania abonenta i przyporządkowania go klawiszowi skróconego wybierania w telefonie analogowym, ISDN czy systemowym, a także możliwości funkcjonalne klawiszy skróconego wybierania w telefonie systemowym od połączenia bezpośredniego w telekomunikacji (z odpowiednimi do tego typu rozwiązania telefonami). W ostatnich latach pojęcie bezpośredni wzbudzało również wiele niepotrzebnych emocji i powodowało nieporozumienie w identyfikacji elementów współczesnej telekomunikacji. W wielu specyfikacjach istotnych warunków zamówienia (SIWZ) oraz w zapisach związanych z instalacją nowych systemów telekomunikacyjnych wymagano udowodnienia, że dwa względnie niezależne systemy telekomunikacyjne: np. gazometryczny i alarmowania, są połączone bezpośrednio. Wymóg ten (niestety) nie do końca był uzasadniony. Analizując przedstawione wyżej przypadki, należy zwrócić uwagę, że wyrażenie bezpośredni oznacza takie połączenie, które nie ma ogniw pośrednich; które trafia do kogoś (lub czegoś) wprost, bez pośrednictwa centrali, czyli procesu komutacji. Bezpośrednie połączenia dotyczą więc połączeń stałych, łączności lokalnej (bez procesu komutacji). Pojęcia bezpośredni powinno się raczej unikać w integracji cyfrowych systemów telekomunikacyjnych. W centralach czy serwerach telekomunikacyjnych wszystkie połączenia z telefonów analogowych, systemowych (w tym z telefonu dyspozytora) czy innych urządzeń abonenckich (końcowych) są komutowane przez centralę czy przełącznik. Należy przy tym zaznaczyć, że termin przełącznik (np. w sieciach kopalnianych LAN) w wielu publikacjach oraz w języku potocznym powszechnie określa się angielskim określeniem SWITCH, co zdaniem autora nie powinno mieć miejsca. Także połączenie dwóch systemów teleinformatycznych (np. wydzielonych sieci komputerowych dwóch systemów bezpieczeństwa) poprzez przełącznik czy trasownik (ang. router) nie jest połączeniem bezpośrednim. Są to bowiem urządzenia sieciowe pracujące w drugiej lub trzeciej warstwie modelu OSI i pełniące rolę węzłów komunikacyjnych. Na podstawie procesu trasowania informacje są przekazywane (w formie pakietów informacyjnych) pomiędzy wydzielonymi systemami teleinformatycznymi. 9. WYRAŻENIE NIEZALEŻNY Podobnie jak określenie bezpośredni w telekomunikacji górniczej w sposób niewłaściwy stosuje się określenie niezależny. W obowiązujących przepisach
84 Mining Informatics, Automation and Electrical Engineering górniczych (p. 8.2 Załącznika nr 4 do przepisów BHP [11]) samo pojęcie niezależności (również w stosunku do zasilania elektrycznego central czy dyspozytorni zakładowych) zostało wystarczająco dokładnie scharakteryzowane. Wymagania dotyczące niezależności sieci elektrycznych dla tych systemów elektroenergetycznych w zakładzie górniczym są jednoznaczne i precyzyjne. Skoro w obowiązujących przepisach w zakresie zasilania elektrycznego zdefiniowano pojęcie niezależności, to w telekomunikacji górniczej dla próby określenia niezależności danego systemu powinniśmy również uwzględnić te zapisy [16, 11, 12]. Telekomunikacja to też jest elektryka. Najczęściej z tego typu niewłaściwymi stwierdzeniami mamy do czynienia w przypadku systemów alarmowania i łączności ogólnozakładowej. Jak można mówić o niezależności tych systemów, kiedy we wszystkich polskich kopalniach w tego rodzaju instalacjach mamy: wspólny (najczęściej jeden dla obu systemów) system zasilania gwarantowanego, z reguły te same przełącznice (PGI iskrobezpieczne oraz PG nieiskrobezpieczne), wspólne powierzchniowe czy dołowe zestawy rozdzielcze, drabinki, kanały kablowe, te same linie telekomunikacyjne zbudowane z wykorzystaniem wieloparowych telekomunikacyjnych kabli górniczych, wspólne urządzenie abonenckie (telefon sygnalizator typu PST, ZITG, JANTAR)? W tym przypadku trudno jest doszukać się nawet cząstki niezależności obu tych systemów. Należy zaznaczyć, że chęć budowy tzw. niezależnych systemów w telekomunikacji górniczej przeczy idei integracji systemów telekomunikacyjnych, która obecnie nam przyświeca [7, 6]. 10. PODSUMOWANIE W przytoczonych przykładach zwrócono uwagę na kilka dość powszechnie występujących nieprawidłowości w zakresie właściwego stosowania (nie tylko w języku mówionym) niektórych określeń związanych z telekomunikacją górniczą. Szczególną uwagę poświęcono takim pojęciom, jak teletechnika, iskrobezpieczeństwo ( przeciwwybuchowość ) podstawowych elementów sieci światłowodowej, połączenia bezpośrednie czy niezależne systemy telekomunikacyjne oraz systemy z przewodem promieniującym. Urządzenia telekomunikacyjne eksploatowane w kopalniach to najczęściej rozwiązania techniczne, które stosowane są również w innych przemysłach, dlatego ich określenia powinny być kompatybilne z pojęciami, jakich używa się w telekomunikacji publicznej. Telekomunikacja górnicza jest bowiem częścią telekomunikacji powszechnej i powinna korzystać z terminów w niej stosowanych. Nie bez powodu w niniejszym artykule termin telekomunikacja górnicza zapisywany jest w cudzysłowie celem tego zabiegu jest podkreślenie, że ten rodzaj telekomunikacji właściwie nie istnieje. Specyfika tej telekomunikacji polega na tym, że stosuje się w niej zarówno urządzenia abonenckie, sieci teletransmisyjne, jak i urządzenia stacyjne przeznaczone dla określonych warunków środowiskowych kopalń podziemnych. Literatura 1. Cierpisz S., Miśkiewicz K., Musioł K., Wojaczek A.: Systemy gazometryczne w górnictwie, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2007. 2. Dyczko A., Wojaczek A.: Systemy telekomunikacyjne, monitoring i wizualizacja podziemnej eksploatacji złóż, Monografia SEP pod redakcją, Wydawnictwo Fundacji dla AGH, Kraków 2011. 3. Kowalik R.: Teletechnika. Podstawy dla elektroenergetyków, Oficyna wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1999. 4. Leks Z.: Wykorzystanie sieci WAN Kompanii Węglowej do stworzenia jednolitego systemu telekomunikacyjnego. Koncepcja rozwiązania. W: Materiały XXXVI Konferencji Sekcji Cybernetyki w Górnictwie KG PAN Telekomunikacja i systemy bezpieczeństwa w górnictwie ATI 2008, Wydawnictwo Katedry Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa Politechniki Śląskiej, Gliwice 2008. 5. Lokalny system iskrobezpiecznej łączności telefonicznej szybowej typu IT [online], dokumentacja firmy Telvis Sp. z o.o., dostępny w Internecie: www.telvis.pl (dostęp: 08.05.2014). 6. Miśkiewicz K., Wojaczek A.: Systemy radiokomunikacji z kablem promieniującym, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2010. 7. Miśkiewicz K., Wojaczek A., Wojtas P.: Systemy dyspozytorskie kopalń podziemnych i ich integracja. Wybrane problemy, Wydawnictwo Politechniki Śl., Gliwice 2011. 8. Miśkiewicz K., Wojaczek A., Szulc J.: Laboratorium z podstaw teorii przesyłu sygnałów w górnictwie, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1985. 9. Model przyrządu do określania wskaźnika AWG [online], materiały informacyjne firmy Ted Kyte Computer Service Inc., dostępny w Internecie: www.ted-kyte.com (dostęp: 09.05.2014). 10. Nowicki W.: O ścisłość pojęć i kulturę słowa w technice, WKiŁ, Warszawa 1978. 11. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28.06.2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych. Dz.U. z 2002 r., nr 139, poz. 1169 z późn. zm. 12. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 30.04.2004 r. w sprawie dopuszczania wyrobów do stosowania w zakładach górniczych. Dz.U. z 2004 r., nr 99, poz. 1003. 13. System łączności szybowej SLS [online], materiały informacyjne firmy TELOS, dostępny w Internecie: http://www.telos.com.pl/ (dostęp: 18.04.2014). 14. Trenczek S.: Automatyczna aerometria górnicza dla kontroli zagrożeń aerologicznych. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, 2005, nr 3, s. 11-20. 15. Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r. Prawo geologiczne i górnicze. Dz.U. z 2011 r., nr 163, poz. 981. 16. Ustawa z dnia 23 listopada 1990 r. o łączności. Dz.U. z 1990 r., nr 86, poz. 504. 17. Wojaczek A.: Sieć telekomunikacyjna węglowa. Mechanizacja i Automatyzacja Górnictwa, 1999, nr 8-9. Artykuł został zrecenzowany przez dwóch niezależnych recenzentów.