Telemetrie Bärentalhöhle

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Telemetrie in der Bärentalhöhle

  

Plan der Telemetrie-Messstellen:

Technik:
Die Bärentalhöhlen-Telemetrie besteht aus zwei CaveLink-Höhlenfunkgeräten, welche Daten drahtlos mittels Erdstromantennen nach außen 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 drei verschiedene Arten von Messungen durchgeführt:

  • Temperatur
  • Kohlendioxid-Konzentration
  • Windgeschwindigkeit

Die manchmal auftretenden "Aussreisser", 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 überhalb 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 und Kohlendioxid-Konzentration.
Die zwei dargestellten CO2-Konzentrationen beziehen sich auf Normalatmosphäre und auf die unkorrigierten, gemessenen Werte.

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.
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.