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Sprechverbindung und Verkabelung

Die Sprechverbindung dient zwei Zwecken:

- Verbindung zwischen Start und Ziel zur Ankündigung des nächsten Starters bzw. von eventuellen Unregelmäßigkeiten in der Startreihenfolge. Darüber hinaus hat es sich als zweckmäßig erwiesen auch den Mitarbeiter am Auswerte-PC an diese Verbindung anzuschließen, damit dieser auch über Änderungen informiert ist. Außerdem kann dann auch schnell mal die handgestoppte Zeit durchgegeben werden, wenn bei der direkt übertragenen Zeit mal ein Problem auftritt.

- Verbindung zwischen den Wertungsstellen und dem Wettkampfbüro zur Durchsage der Fehlerpunkte, damit kann in den allermeisten Fällen sicher gestellt werden, dass bereits beim Zieleinlauf das Endergebnis einschließlich Strafpunkten vorliegt. Nach Abschluss einer Startgruppe steht das Ergebnis unmittelbar zur Verfügung.

Zur Realisierung dieser Sprechverbindung stehen uns drei Komponenten zur Verfügung:

- 12paariges Streckenkabel [S-Y(St)Y 12x2x0.6 BD] oder besser etwas entsprechendes mit 
   Kupfer-Geflecht-Mantel  [Y-CY] wegen der mechanischen Stabilität. 
   Konfektioniert mit 25pol. Sub-D Steckverbindern, Abschnitte mit 20 - 60m, Gesamtlänge über 400m.
   Als Eselsbrücke gilt "Start = Stifte", oder wie bei der Datenübertragung die Buchsenleiste ist die Datenquelle, 
   in unserem Fall also die Zeitmesseinrichtung am Ziel.
   Hierzu gehören dann spezifische Aufteilungs-Kabel für Start und Ziel sowie Wettkampfbüro 
   und Abzweigstücke für die Wertungsstellen. Anstelle dieser Kabel haben wir die Leitungsabschlüsse inzwischen in die Schaltkästen integriert,
   wie unter Lichtschranke schon beschrieben

- Sprechverstärker für Wertungsstellen und Wettkampfbüro. 
   Die Verstärker für Start und Ziel sind in die Schaltkästen für die Lichtschranken mit eingebaut,
    ebenso wie jetzt neu die weiteren Anschlüsse für Start und Ziel, dort insbesondere die ALGE Uhren.

- Anschaltkästchen für die Abfragestellen im Wettkampfbüro, 
   damit diese sich mit den jeweiligen Wertungsstellen aber auch mit Start/Ziel in Verbindung setzen können.
    Auch hier hat es Weiterentwicklungen gegeben:
    Ganz neu ist ein gemeinsamer Kasten für die Abfragestellen mit entsprechenden Schaltern zur Wahl der Wertungsstellen
    sowie den Anschlüssen (2 x Daten + Sprechleitung) für die Auswertung.
    Dadurch sind jetzt wesentlich weniger lose spezielle Kabel erforderlich.

- In unserer quasi stationären Einrichtung bei der SG1883 Nürnberg Fürth wurde eine ähnliche Installation in unserem "Wettkampfbüro", einem alten Bauwagen, integriert.

Über besagtes Kabel werden auch die Start-Impulse von Lichtschranke und Handtaster zum Ziel,
sowie die Daten der Zeiterfassung vom Ziel zum Auswertungs-PC, übertragen. Bei 4 Wertungsstellen ist auch die Datenübertragung vom Ziel zu einer ALGE D-Line Großanzeige möglich, sonst wird diese Leitung für die Sprechverbindung zu Wertungsstelle 5 gebraucht und die Anzeige über eine separate Leitung angesteuert. Bei dem mobilen 12 paarigen Kabel besteht letztere Einschränkung nicht.

zu dem Thema Kabel weiter unten noch ein paar Einzelheiten auch aus Erfahrungen an anderen Standorten

Details:

- Das Start Anschlusskabel hat drei Adern-Paare auf Bananen-Stecker/Buchsen herausgeführt:
    1) Start-Impuls Lichtschranke,
    2) Start-Impuls Handtaster bzw. zweite Lichtschranke,
    4) Sprechleitung Start - Ziel.
Inzwischen in den Lichtschranken Adapter Start integriert

- Das Ziel-Anschlusskabel hat sechs Adern-Paare herausgeführt:
    1) Start-Impuls von der Lichtschranke,
    2) Start-Impuls Handtaster bzw. zweite Lichtschranke,
    3) Datenleitung erste Uhr zum Wettkampfbüro, 9pol Sub-D Stecker für RS-232
    4) Sprechleitung Start - Ziel,
    9) Datenleitung zur Großanzeige, nur zu nutzen bei 4 Sprechstellen oder 12 paarigem Streckenkabel!
  10) Datenleitung zweite Uhr zum Wettkampfbüro.
Inzwischen in den Lichtschranken Adapter Ziel integriert
 



Aus "Handlingsgründen" sollten die herausgeführten Zweidrahtleitungen nicht zu kurz sein (1 - 2m)

- Das Büro-Anschlusskabel hat oben genannte Paare 3, 4, 9, und 10 herausgeführt:
    Die Leitungen 3 und 10 auf 9pol Sub-D Stecker passend für die RS232 Schnittstelle am PC.

Hier ist die Leitung 10 noch auf Bananenbuchsen gelegt, um sie beliebig zu verlängern, diese ist inzwischen durch ein längeres Kabel mit Sub-D Stecker für die RS-232 Schnittstelle am PC ersetzt. Inzwischen ist statt dessen Leitung 9 auf Buchsen herausgeführt, damit kann entweder ein Sprechkasten für Wertungsstelle 5 oder die Großanzeige angeschlossen werden.

- Die Abzweigstücke für die Wertungsstellen haben jeweils nur ein Adernpaar mit Bananenstecker zum Anschluss des Sprechverstärkers herausgeführt. D.h. es gibt genau ein passendes Abzweigstück jeweils für die Wertungsstellen 1 bis 5.
Ein universelles Abzweigstück wäre unnötig aufwändig und auch störungsanfälliger.

- Zusätzlich gibt es noch einen Abzweig, an dem das Kabel zum Wettkampfbüro von der Streckenverkabelung angeschlossen werden kann, da dieses ja meist etwas abseits der Strecke liegt.
   
Bei der einfachen Version links sind jeweils die Adern der drei entsprechenden Paare auf einer kleinen
Lochraster-Platine verlötet. Die aufwändigere Version im Bild rechts, bildet einen Sternkoppler für bis zu vier Kabel sowie einen Testzugriff auf jedes einzelne Paar. Ergänzend hierzu ist eine ganz einfache Testschaltung entstanden, die aus 2 AA-Batterien, 10 LEDs und einem 100Ohm Poti besteht. Die Batterie speist parallel über das Poti je einen Pol der 10 Adernpaare; am anderen hängt je eine LED gegen -Batterie.
In einem kleinen Kasten ähnlich dem rechts eingebaut, kann diese ebenfalls mit den 25poligen Sub-D Stecker an einem Ende des Streckenkabels angeschlossen werden, der Sternkoppler am anderen Ende und dann Adernpaar um Adernpaar per Kurzschluss(stecker) geprüft werden. Inzwischen wurde in den oben gezeigten Sternkoppler für jedes Adernpaar ein kleiner Taster eingebaut, so dass mit der beschriebenen Kombination eine schnelle Leitungsprüfung möglich ist.

- Für die Wertungsstellen und das Wettkampfbüro gibt es dazu Sprechverstärker, an denen handelsübliche Computer-Headsets angeschlossen werden. An Start und Ziel sind diese Verstärker in die Schaltkästen für die Lichtschranken mit eingebaut. Da mit den Headsets im allgemeinen nicht sonderlich schonend umgegangen wird, sollte hierfür nicht viel Geld ausgegeben werden, so dass die schmerzfreier mal ersetzt werden können.
Die letzte Version ist mit einer gedruckten Schaltung ausgeführt, die mit der Freeware Version des Programmes Eagle von der Firma CadSoft entworfen wurde. Hier zusätzlich der Eagle-File als pdf zum ausdrucken. Die Bauteilliste und der Schaltplan passen ebenfalls zu dieser Version. Bitte beachten, dass eines der IC (TDA7050) besser als SMD zu bekommen ist, daher ist das Layout darauf ausgelegt. Dieser und nur dieser Baustein ist natürlich unten auf der Leiterbahnseite aufzulöten. Dazu werden die Kontaktflächen leicht verzinnt, dann das Bauteil richtig herum aufgelegt und vorsichtig zunächst ein Beinchen und die Kontaktfläche in einer Ecke angelötet und dann eines nach dem anderen. Dabei das Bauteil mit einer Pinzette halten und andrücken.

Wer sich das nicht zutraut, muß versuchen die DIL8 Version des TDA7050 zu bekommen, hier der Eagle-File und die Ausdrucke. Diese Version ist nicht getestet! Achtung die beiden ICs sind in diesem Fall in entgegen gesetzter Richtung einzubauen (TL071 mit Marke zur Kante, TDA7050 mit Marke zur Mitte).

Statt des relativ teuren Batterie-Schubfaches kann natürlich auch eine einfachere Lösung gewählt werden. Die links erkennbare DIN Buchse war zum Anschluss eines Ladegerätes vorgesehen, was sich aber als nicht sinnvoll herausgestellt hat, das heißt man sollte darauf verzichten, da Akkus für den relativ seltenen Gebrauch doch eher ungeeignet sind.

   
   
Links ein Sprechverstärker der neuesten Generation und rechts der erste Prototyp von 2004.
(Mit dieser Aufgabe haben sich mehrere Jahrgänge Auszubildender herum geschlagen).
Bei Nachbau ist zu überlegen, ob der teure Kasten wie links zu sehen wirklich nötig ist, er macht fast die Hälfte der Materialkosten aus, die einfacheren Kästen wie in den ersten Modellen sind dagegen deutlich preisgünstiger.

- Für die Abfragestellen im Wettkampfbüro gibt es dann noch zwei Schaltkästen, in denen die Leitungen von den Wertungsstellen auf die Sprechverstärker geschaltet werden. 
Ein Schaltkasten bedient Start/Ziel und WSt1 und WSt2, der zweite Kasten bedient WSt3 und WSt4 sowie optional WST5. Alternativ kann diese Leitung aber auch auf einen weiteren Sprechverstärker geschaltet werden, so dass 3 Abfragestellen eingerichtet werden können. 

Diese Schaltkästen können natürlich auch mit anderen Verstärkern, wie denen von ALGE verwendet werden. Allerdings sind unsere Verstärker und die von ALGE, ebenso wie die Headsets nicht kompatibel und man muß entweder die einen oder die anderen verwenden. Lediglich für die Verkabelung mit Anschlußstücken und Schaltkästen ist es unerheblich welche Verstärker zum Einsatz kommen.

   
Schaltkasten "huckepack" auf einem Sprechverstärker

Bei den meisten Rennen im regionalen bayerischen Rahmen arbeiten wir nur mit vier Wertungsstellen, die jeweils 5 Tore beobachten, dann sind im Wettkampfbüro zwei Abfragestellen ausreichend, die ständig mit WSt1+2 bzw. WSt3+4 im Kontakt sind. Es hat sich aber auch herausgestellt, dass bei mehr als 20 Toren, die 2te Abfragestelle leicht mit 3 Wertungsstellen zurecht kommt. Eine mögliche, sinnvolle Weiterentwicklung wäre noch die gemeinsame Unterbringung in nur einem Kästchen. Dies wurde inzwischen realisiert, ebenso wie die Unterbringung in einem Installationskanal in unserem lokalen Wettkampfbüro in einem alten Bauwagen.
Es existiert auch eine Variante mit einem kleinen eingebauten Lautsprecher, gedacht für den Computerplatz, doch der Geräuschpegel im Wettkampfbüro ist in der Regel zu laut, als dass eine Verständigung möglich wäre. Statt dessen verwenden wir auch dafür ein Headset und die/der Mitarbeiter(in), die/der Fehlerpunkte und ggf. Zeiten in das Auswerteprogramm eingibt, ist ständig auf die Start-Ziel-Leitung geschaltet.

 

Der aufmerksame Leser hat sicher mitgezählt und festgestellt, dass mit der oben beschriebenen Beschaltung nur 10Adernpaare genutzt werden. Dies hat einen einfachen Grund, nämlich haben wir an unserer Hausstrecke an der Rednitz in Fürth eine stationäre Verkabelung mit Erdkabel und sogenannten Endverzweigern statt der Abzweig-Kabel. Diese Art der Verkabelung stellt nur 10 Adernpaare zur Verfügung, die wie man oben sieht aber ja auch genau ausreichen.

Ein Versuch, eine Durchsage-Leitung von einem Verstärker auf Strecken-Lautsprecher auch in diesem Kabel zu führen, hat die Untauglichkeit bewiesen. Das 100V Signal für die Lautsprecher spricht auf die anderen Leitungen voll über und führt auch zu Störungen der Datenübertragung.

 

Alternative

Wie oben schon erwähnt, kann die Verkabelung und Schalteinrichtungen auch mit Sprechverstärkern zB. von ALGE kombiniert werden. Seit Frühjahr 2010 stehen hierzu 8 Sprechverstärker und 11 Headsets von ALGE zur Verfügung. Die Anzahl ergibt sich aus folgender Aufteilung:

- 5 Wertungsstellen (Sprechverstärker + Headset)
- 2 Abfragestellen (Sprechverstäker + Headset)

- Am Start ein Lichtschranken-Adapter + Headset
- Am Ziel ALGE TdC8000 (oder4000) mit Headset, ggf. 2.Lichtschranken-Adapter + Headset für den 2ten Zeitnehmer.
- In der Auswertung ein Sprechverstärker mit Headset

 

Streckenverkabelung

Die Art und Weise der Streckenverkabelung hängt sehr stark von den örtlichen Gegebenheiten ab. Kann z.B. ein festes Erdkabel verlegt werden? Muss das Kabel als "Freileitung" entlang der Tragseile für die Tore geführt werden? Kann oder soll das Kabel nur temporär für eine Veranstaltung ggf. auch an verschiedenen Orten eingesetzt werden?
Entscheidend für den Bedarf an Leitungen ist vor allem die Geographie insbesondere die Lage der Auswertungsstelle (Wettkampfbüro) relativ zur Strecke. Am einfachsten ist die Verkabelung, wenn die Auswertung direkt am Ziel ist; am aufwändigsten, wenn sie irgendwo mitten an der Strecke abzweigt oder nahe am Start liegt, wie in folgender Skizze.

 

Start -----------------------WSt1--------------WSt2---------------WSt3-------------------WSt4----------------WSt5-----------------------Ziel
                         |
                         |
                  Auswertung

Hier werden gebraucht:
- 3 (2) Adernpaare zwischen Start und Ziel für Startimpuls und Sprechen,
- 5 (2) Adernpaare von den Wertungsstellen zur Auswertung,
- 3 (2) Adernpaare vom Ziel zur Auswertung für Datenübertragung, außerdem soll die Sprechleitung Start-Ziel auch ins Büro geführt werden.
- 1 Adernpaar vom Ziel oder von der Auswertung für Datenübertragung zu einer Großanzeige.
Summiert sich also zu maximal 12 und minimal 6 Adernpaaren
Ist die Auswertung direkt am Ziel, z.B. in Rosenheim am Hammerbach, so können die Verbindung örtlich direkt gelegt werden.
Die in Klammern angegebenen Minimalwerte entstehen aus folgenden Einsparungen bzw. Zusammenlegungen:
- Je 2 bzw 3 Wertungsstellen und eine Abfragestelle werden direkt nur mit einem Adernpaar angeschlossen statt mit den Schaltkästen,
- Zumindest bei den ALGE Lichtschranken, kann auf der Leitung für den Startimpuls direkt vom Lichtschranken-Adapter zur ALGE Uhr auch gesprochen werden. Bei den selbst gebauten Sprechkästen und Lichtschranken-Speisungen geht das auch, aber es ist dann ein deutliches Knacken durch den Startimpuls zu hören. Hier wäre die Schaltung der Sprechverstärker sicher noch zu optimieren, um diese Störung zu reduzieren.

Bei einem ortsfesten Aufbau sind die Anschlüsse natürlich eher nicht mit den oben beschriebenen Anschluss- bzw. Abzweigkabeln zu realisieren. Hier bietet sich der Einbau von festen Anschlusskästen (Hensel Kästen) an. Das kostet zwar etwas mehr, ist aber dafür deutlich stabiler. In Rosenheim am Hammerbach wurden z.B. kleine verschließbare Schaltkästen deutlich über Kopfhöhe angebracht, in denen herkömmliche Steckdosen  für den Anschluss der Endeinrichtungen über 2poliges Kabel mit Bananensteckern einfach möglich ist.

Als weniger gut geeignet, wenngleich eigentlich für diese Art Verkabelung gedacht, haben sich sog. Endverzweiger mit LSA+ Leisten herausgestellt, weil diese für festen Anbau an Hauswänden o.ä. gemacht sind, was in unseren Fällen nicht unbedingt sicher gestellt ist.

Hier sind zwei Dokumente zum Download, wo obiges am Beispiel Rosenheim Hammerbach bzw. am Inn dargestellt ist.
Beschreibung und Leitungsplan