BİR DENEYİMİN IŞIĞINDA MAĞARADA TEK TEL TELEFON KULLANIMI Uğur Murat LELOĞLU, Vedat GÜN MAĞARA ARAŞTIRMA DERNEĞİ
Özet: Belli bir uzunluğu veya derinliği aştığı için uzun süreli araştırma gerektiren mağaralarda veyahut kurtarma gibi acil durumlarda, mağara içerisindeki ekipler ile dışarıdakiler arasında iletişim kurulması önemli kolaylık ve verimlilik artışı sağladığı gibi, zaman zaman hayati de olabilmektedir. Bu amaçla, hat döşenmesini gerektiren ve gerektirmeyen çeşitli yöntemler mevcuttur. Mağara Araştırma Derneği’nin 5-11 Ağustos 2007 tarihleri arasında Başyayla’ya bağlı Altıntaş Yaylası’nda bulunan Düdenağzı Düdeni’ne yaptığı ekspedisyon öncesinde tek tele dayalı bir telefon sistemi (Hamster) üretilmiş ve araştırma sırasında kullanılmıştır. Bu çalışmada, elde edilen deneyimin ışığında, mağarada tek tel telefonu kullanımının avantaj ve dezavantajları ile dikkat edilmesi gereken çeşitli teknik konular tartışılmıştır. Ayrıca, alternatif sistemler üzerinde de kısa bilgi verilerek karşılaştırma yapılmıştır.
Abstract: For caves that require an expedition due to their extend or depth or during energencies like cave rescue activites, establishing communication between the cavers inside and outside of the cave, not only increases the convenience and efficiency, but is occasionally vital. There are various methods for that purpose, some requiring laying out of a cable. A single-wire cave telephone system (Hamster) is manufactured before and used during the caving Expedition to Düdenağzı Düdeni at Altıntaş Yaylası of Başyayla between the dates 5-11 August 2007. In this study, the advantages and disadvantages of the use of single-wire telephones in caves as well as some technical points deserving attention are discussed under the light of this experience. Additionally, brief information on alternative systems is given and the system is compared to them.
Anahtar kelimeler: Mağara elektroniği, mağara içi haberleşme, tek tel telefon
Key words: Cave electronics, cave communication, single wire telephone
1.
6.
GİRİŞ
Belli bir uzunluğu veya derinliği aştığı için uzun süreli araştırma gerektiren mağaralarda veyahut kurtarma gibi acil durumlarda, mağara içerisindeki ekipler ile dışarıdakiler arasında iletişim kurulması önemli kolaylık ve verimlilik artışı sağladığı gibi, zaman zaman hayati de olabilmektedir. Bu amaçla, hat döşenmesini gerektiren ve gerektirmeyen çeşitli teknikler vardır. Bu çalışmada, sözkonusu teknikleri kısaca gözden geçirdikten sonra, tek tel telefon yöntemini değerlendireceğiz ve bir mağara ekspedisyonundaki deneyimimizin sonuçlarını paylaşacağız. 2.
MAĞARA İÇİ İLE HABERLEŞME TEKNİKLERİ
Mağara içerisinde elektronik haberleşme kabaca kablolu ve kablosuz olarak iki sınıfa ayrılabilir. Kablosuz (telsiz) haberleşme için mağara dışında kullanılan standart telsiz sistemlerinin kullanımı çok sınırlıdır. Yer, iletken olduğu için elektromagnetik dalgaların yayılması açısından uygun bir ortam değildir. Ancak derin kuyular veya uzun düz geçitler gibi yerlerde haberleşme amacı ile kullanılabilirler. Bunun dışında, mağaralarda kullanılmak üzere tasarlanmış 100 KHz civarı çok çok düşük frekans bantlarında çalışan mağara telsizleri bulunmaktadır. Bunların en yaygın olanları her ikisi de 87 KHz’de çalışan HeyPhone ve Nicola’dır. Kaya tabakalarının yapısına bağlı olarak 1200 m’ye kadar kalınlıkta kaya içerisinden haberleşme mümkün olabilmişse de 500 m. kaya kalınlığına kadar pratik olarak kullanışlı oldukları söylenebilir. Mağara içerisinde halka şeklinde antenler kullanmak mümkünse de, yüksek performans için 30-80 m aralıkta iki topraklama noktası arasına gerilen bir anten gereklidir ki, sistemin kurulabileceği noktaları kısıtlamakta ve sistem taşınır olmamaktadır. Yüksek güç tüketimi de önemli bir dezavantajdır. Alternatif olarak, kablolu sistemler kullanılabilir. Gelecek bölümde bu konuda ayrıntı verilmiştir.
Dönüş yolu olarak toprak hattı kullanılması ile ikinci telin kullanılması arasında dikkate değer bir fark tespit edilememiştir. Çıplak el ile telefonun tutulması durumunda, ikinci el ile duvara değmeden bile devrenin kapasitif olarak tamamlandığı görülmüştür. Hat boyunca yapılan konuşmalarda, döşenmiş hattın izolasyonunu sıyırmadan üzerine tel sararak kapasitif yoldan devreyi tamamlama denemelerinden ise olumlu sonuç alınamamıştır. Bu yüzden, bekleme yapılan noktalarda hatta bağlanmak için kabloda uygun noktalar hazırlanmıştır.
DÜDENAĞZI MAĞARASI’NDA KULLANIM
Düdenağzı Mağarası’na 5-11 Ağustos 2007 tarihleri arasında Mağara Araştırma Derneği tarafından bir ekspedisyon düzenlenmiştir. Ekspedisyon sırasında mağaranın bir bölümüne telefon hattı döşenmiştir. Telefon hattı için elimizde bulunan tek damar, kaplanmış bakır (tined copper) 0.25 mm iç çap 0.5 mm izoleli çaplı PVC izoleli kablo kullanılmıştır. Metresi 2.5 gr (tek tel) olup yaklaşık 50 N kuvvet altında koptuğu tarafımızdan tespit edilmiştir. Maalesef, elimizde bulunan kablo iki telin birbiri etrafına sarılması yolu ile imal edilmiştir ve arazide bu uzunlukta kabloyu ayırmak mümkün olmamıştır. Bu yüzden, tek tel telefonun avantajından yararlanılamamış ve çift hat çekilmiştir. Gene de, geri dönüş için kablo ve toprak hattı ayrı ayrı denenerek karşılaştırma yapma imkanı elde edilmiştir. Ana kampta bulunan telefon için toprak hattı olarak su birikintileri içerisine atılan metal parçaları kullanılmıştır. Hattın döşenmesinde kolaylık olması açısından, mağara dalışlarında kullanmak üzere alınmış olan elemgeler kullanılmıştır.Fotoğraf 3’te görülen elemge üzerine yaklaşık 325 m. çift tel (yani 650 m. tek tel) sarılabilmektedir. Elemge 1000 gr olduğu için, toplam 2620 gr ağırlığı bulmaktadır.
Ayrıca haberleşme sistemlerini haberleşmenin türü açısından da sınıflandırmak gereklidir. Alarm işareti, Mors alfabesi veya metin gibi sembolik bilgiler iletilebileceği gibi, ses veya görüntü de iletilebilir. 3.
KABLOLU HABERLEŞMENİN DİĞER YÖNTEMLERLE KARŞILAŞTIRILMASI
Kablolu haberleşme sisteminin RF haberleşme yöntemlerine göre avantajları şu şekilde sıralanabilir: Bir kez hat döşendikten sonra sayısal veya analog olarak, konuşma, düşük hızlı görüntü, veri gibi her türlü iletişimi sağlamak mümkündür. Bir kez hat döşendikten sonra tekrarlayan faaliyetlerde ek döşeme zahmeti olmadan kullanılabilir. Hat boyunca herhangi bir noktadan bağlanılarak iletişim sağlanabilir. Aynı anda istenen sayıda kişi tek hat üzerinden konuşabilir. Telefon cihazı cepte taşınacak kadar küçük ve hafiftir. Maliyeti düşüktür. Anten döşemek için gerekli olan uzun pasajlara ihtiyaç yoktur. Çok düşük güç tüketir. Çift tel döşenerek, teorik olarak, mağara içerisinde dışarıdan akü şarj edilebilir.
Fotoğraf 6: Telin balçıkla duvara tutturulması Ekspedisyon boyunca, defalarca üzerinden görüşme yapılmıştır. Karşılaşılan sorunlar ve önerilen çözüm yolları ise aşağıda listelenmiştir:
Buna karşılık, kablolu sistemlerin RF sistemlere göre dezavantajları ise şunlardır: Hat döşemek zahmetli ve zaman alıcı bir işlemdir. Hattın toplanması da zaman alıcı bir iştir, toplanmaması ise çevre kirliliğine neden olur. Dikkatli döşenmeyen bir hat, sel gelmesi gibi en çok ihtiya duyulan durumlarda kopabilir. Uygun döşenmeyen bir hat, veya uygun hat döşenmesi mümkün olmayan yerlerden geçen hatlar mağaracılara takılabilir. Bu durum, hem mağaracıların hareketlerini kısıtlayacak, hem de hattın kopması riski ortaya çıkacaktır. 4.
Telefon, hareket ettirilirse veya hattan işaret gelirse bekleme durumundan çıkmakta ve bunlar olmadığında yarım dakika içerisinde beklemeye geçerek enerji tasarruf etmektedir. Ancak, hat üzerinde oluşan gürültü nedeni ile sık sık kendi kendine bekleme durumundan çıkmaktadır. Devredeki komponent değerleri ile oynanarak hassasiyetin düşürülmesi faydalı olacaktır. Telefon açıldığı anda açıldığı sinyalini vermektedir. Ancak, bekleme durumunda açık veya kapalı olduğu anlaşılamamaktadır. Kampta telefonu kullananların yanlışlıkla kapattığı ve bunun geç fark edildiği durumlar yaşanmıştır. Yanan bir led enerji kaybına neden olacağı için uygun bir anahtar seçimi ile bu tür sorunlar önlenmelidir. Orijinal tasarımda belirtilen anahtarlar tipi (Açma-kapama, zil-çaldırma ve bas-konuş anahtarları) sağlam değildir. Çantada taşınma sırasında bu anahtarlardan biri kırılmıştır (Bkz. Şekil 6). Daha sağlam anahtarlar kullanılmalıdır. Mağara içerisinde bekleyen telefon bir kaç gün sonra zaman zaman çalışmamaya başlamıştır. Ekspedisyonun sonuna rastladığı için telefon çıkarılmış, bir süre dışarıda bekledikten sonra çalışmaya başlamıştır. Buradan, arızanın nem nedeni ile oluştuğu anlaşılmaktadır. Neme karşı izolasyonun arttırılması, telefonun kullanılmadığı zamanlarda içerisinde nem alıcı parçalar bulunan kilitli torbalarda tutulması gibi ek önlemler alınması gereklidir. Bir göl üzerinden geçişte hat istenmeyen bir yol izlemiş, bir mağaracı geçiş sırasında hattı koparmıştır. Daha sonra kopardığı hattı tamir etmişse de, bu tür zor yerlerde hat döşerken kullanılabilecek çeşitli yardımcı parçaların döşeme ekibinde bulunması, bu tür döşemelerden kaçınılamaz ise, hattın görünürlüğünü arttırıcı önlemlerin alınması gereklidir. Zil sesleri düşük seviyede kalmıştır. Daha güçlü ziller kullanılmalıdır. Gürültülü ortamlarda ses seviyesi düşük kalmaktadır. Seviyeyi arttırmak için devre üzerinde değişiklik yararlı olacaktır.
KULLANILAN TEK TEL TELEFON SİSTEMİ: HAMSTER
Mağara Araştırma Derneği araştırmalarında kullanılmak üzere tek tel telefon sistemlerini inceleyerek Peter Hamilton tarafından tasarlanan [Hamilton, 2002] Hamster tek tel telefon sistemi (Ayrıntılı bilgi için: http://www.hamil.org/swt/ index.htm) seçilmiştir. Bu sistemin ilgili internet sayfasında verilen fotoğrafı Fotoğraf 1’dedir. Sözkonusu sistem Nigel Lovell’in [Lovell, 1993a, 1993b] tasarımı esas alınarak tasarlanmıştır.
Fotoğraf 3: Kablo döşemek için kullanılan dalış elemgesi
Fotoğraf 1: Hamster (http://www.hamil.org/swt/index.htm‘den) Sistemin temel özellikleri şu şekilde verilmiştir: Güç Tüketimi: Beklemede 90 μA Çalarken 6 mA Konuşurken (En az)
Fotoğraf 4: İmal edilen telefonlar, kullanım sonrası 1,5 mA
Sistemin kaliteli bir pil ile 7 aydan fazla kullanılabileceği öngörülmüştür. Dönüş hattı olarak toprak hattını kullandığı için iki yerine tek tel kullanılmakta, böylece taşınan kablo miktarı yarı yarıya azalmaktadır.
Fotoğraf 7: Kırılan bas-konuş düğmesi
5.
Hattın döşenmesi için Uğur Murat Leloğlu ve Vedat Gün iki giriş yapmışlardır. 4,5 saatte tamamlanan ilk girişte döşenen kısım mağara haritası üzerinde 370 m. uzunlukta ve 6,5 saatte tamamlanan (fotoğraf çekimleri dahil) ikinci girişte [MAD2007] döşenen kısım 270 m. uzunlukta ölçülmüştür. Kablo döşeme sırasında, keşif veya haritalamaya göre daha farklı bir gözle bakıldığı için, mağaranın değişik şekilde algılandığı ve daha önce görülmeyen özelliklerin göze çarptığı bir gözlem olarak belirtilebilir. Döşeme sırasında hat, mağaracılardan mümkün olduğu kadar uzak tutulmaya çalışılmış, bunun için de, çoğunlukla yüksekten geçirilmiştir. Teli duvarlara rapt etmek için alınan çatal çiviler bir noktada bile kullanılamamıştır. Buna karşılık, kullanılan tel çok küçük çıkıntılar üzerinde bile kolayca sabitlenebilmiştir. Bu tür doğal noktaların bulunmadığı yerlerde duvaraFotoğraf 6’da görüldüğü şekilde balçık ile yapıştırılmış ve ekspedisyon boyunca bu tür noktalarda hiç sorun çıkmamıştır.
SİSTEMİN ÜRETİMİ
Orijinal tasarımda belirtilen malzemelerin aynılarını Türkiye’de tedarik etmek mümkün olmamıştır. Ancak, çoğu parça kritik olmadığı için yerlerine eşdeğerleri seçilerek kullanılmıştır. Kutunun aynısı satın alınmış ancak sızdırmazlık sağlayacak dikdörtgen conta temin edilememiştir. Zil olarak daha düşük güçte bir zil bulunmuş, mikrofon/hopörlör yerine de farklı bir hopörlör kullanılmıştır. Sonuçta, üretilen telefonun ağırlığı pil hariç 281 gr, pil dahil 317 gr ve boyutları düğmeler hariç 65 mm x 120 mm x 40 mm olmuştur. Bir telefonun maliyeti 2007 yılı fiyatlarıyla malzeme olarak yaklaşık 100 YTL - 140 YTL aralığındadır.Fotoğraf 2’de imal edilen telefonlardan birinin içerisi görülmektedir.
7.
SONUÇ
Mağara Araştırma Derneği’nin ekspedisyonlarında kullanılmak üzere Hamster adlı tek tel telefon sisteminden üretilerek bir mağara denenmiştir. Sistemin genel olarak faydalı olduğu görülmüştür. Kullanım sırasında ortaya çıkabilen sorunlar tespit edilmiş ve bunlara uygun önlemler önerilmiştir. Gelecek yıllarda, geliştirilmiş sürümlerin standart teçhizat olması için çaba gösterilecektir. Ayrıca, telsiz sistemlerin üretilmesi ve kullanılması için de çaba harcanması planlanmaktadır.
[Hamilton, 2002] Peter Hamilton, Build a Single Wire Telephone with Alarm Call, Cave Radio & Electronics Group Journal, sayı 40 s. 7-9, 2002. [HeyPhone] http://bcra.org.uk/creg/heyphone/ [Lowell, 1993a] Nigel Lovell, Practical Earth Return Telephone Design [Part I], Cave Radio & Electronics Group Journal, sayı 13, s. 9-12, 1993. [Lowell, 1993b] Nigel Lovell, Practical Earth Return Telephone Design [Part II], Cave Radio & Electronics Group Journal, sayı 14 s. 3-6, 1993. [MAD2007] Altıntaş Yaylası Düdenağzı Mağarası Araştırma Faaliyeti Raporu, Mağara Araştırma Derneği, 2007, Ankara. [Nicola] http://naylorgr.perso.cegetel.net/cave_radio/SYTEME_NICOLA_Mk2.html
Fotoğraf 5: Sol altta mağaraya giden tel ve toprak hattı teli ve telefon bekleyen mağaracı, fotoğraf: Havva Yıldırım
Fotoğraf 2: İmal edilen Hampster telefonlardan birinin içi
4. ULUSAL SPELEOLOJİ SEMPOZYUMU
ANKARA 21-24 ŞUBAT 2008