Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Jadikannya Di mana-mana, Bahagian 4: Sistem Makmal Mudah Alih

Kami meminta Steven Roberts, "pengembara berteknologi tinggi" yang paling terkenal, yang terkenal dengan projek basikal Winnebiko dan BEHEMOTH yang disambungkan bersihnya dari tahun 1980-an, untuk menulis satu siri artikel mengenai makmal projek mudah alih baru yang menakjubkan, dia membina, digelar Polaris. Treler yang ditipu ini akan membolehkan Steve siap sedia mana sahaja di taman, dengan segala cara penyelenggaraan, fabrikasi, dan mesin pembaikan, peralatan, dan bekalan di papan. Ia adalah penggodam pada roda. Anda boleh membaca ansuran lain siri ini di sini: Bahagian 1, Bahagian 2, Bahagian 3. - Gareth

Jadikan di mana-mana, bahagian 4: Sistem makmal mudah alih

Oleh Steven K. Roberts

Ini adalah kesimpulan siri makmal mudah alih kami (sila lihat Pengenalan latar belakang). Pada akhir ansuran ketiga kami, kami mendapati diri kami dengan sebuah treler yang dipenuhi dengan permukaan kerja dan lekapan stok inventori. Kami kini mempunyai satu langkah terakhir untuk menyelesaikan sebelum memanggil rig "dilakukan" dan menggunakannya untuk berfungsi sebenar projek, apa sahaja yang mungkin.

Dalam kes saya, ini adalah cara untuk meletakan ruang kerja saya di marina di mana saya melepaskan perahu layar 44 kaki dengan rangkaian nod Arduino dan pelayan Linux terbenam, makmal terbina dalam dengan bungkus konsol , dan peningkatan yang ketara ke sistem kapal. Sukar untuk membayangkan projek sedemikian tanpa ruang kerja berdekatan, dan makmal mudah alih adalah satu-satunya pilihan saya. Tetapi kemudahan mudah alih seperti ini ada banyak aplikasi yang menarik: bekerja dengan berkesan di laman web klien menggunakan alat yang biasa, bertahan dengan gangguan kreatif yang minimum, memasang kedai diam dari gangguan domestik tetapi tanpa berlanggar kod bangunan, muncul di Maker Faires dan acara lain dalam hack- mod, atau menetapkan diri sebagai seorang wira geek selepas bencana.

Terlepas dari permohonan itu, mana-mana makmal mudah alih mempunyai beberapa keperluan asas untuk kuasa, pencahayaan, komunikasi, keselamatan, dan akses Internet. Artikel akhir ini membincangkan isu "sistem" seperti itu, jadi mari bermula dengan asas-asas ...

Pengurusan tenaga

Pemasangan saya dibentuk oleh peralatan yang saya ada di tangan (dan keutamaan am untuk perkakasan marin), dan tidak semestinya dilemparkan dalam batu. Malah, a minimum konfigurasi mungkin semua yang diperlukan jika anda mencipta alternatif kepada outbuilding tradisional: hanya menjalankan kabel ke kedai khusus di rumah anda dan mengedarkan kuasa secara dalaman dengan kotak pemecah generik. Di peringkat ini, sumber "gedung besar" adalah semua yang anda perlukan, dan tidak ada alasan untuk mendapatkan mewah melainkan jika anda perlu untuk bertahan dalam kegagalan kuasa. Sekiranya saya memasang makmal di dalam bekas perkapalan, kemudian meletakkannya di atas pad di mana sahaja saya hidup, ini mungkin yang akan saya lakukan.

Jika tidak, ruang kerja mudah alih memerlukan bateri, penyongsang / pengecas, dan sekurang-kurangnya satu sumber tenaga utama. Berikut adalah gambar "dinding kuasa" saya:

Panel kawalan dipasang di pintu yang saya potong ke dalam hidung treler, yang mudah kerana ia mempunyai "hidung kon" aerodinamik yang menjadikan kawasan itu mudah berlubang untuk pendawaian. Dalam kebanyakan pemasangan, panel kuasa seperti ini memerlukan sama ada tambahan atau pengganti semula kabinet sedia ada (seperti dalam RV). Dari kiri ke kanan ke bahagian bawah kanan dalam foto, pintu masuk membawa:

  • Panel pemutus litar DC (lampu, sistem tertanam dan bicu tambahan)
  • Panel kawalan untuk penyongsang / pengecas ProSine 2.0
  • Voltan AC analog AC terus dihubungkan ke bas utama
  • Pautan 10 pemantau bateri (tolok bahan api)
  • Panel pemutus litar AC (suis utama, lampu, meja, bangku hadapan, alat mesin)
  • Panel kawalan untuk pengurus cas suria Trace C40
  • Menunjukkan soket fius untuk beban yang disambungkan secara langsung ke kuasa pantai

Di sebelah kiri adalah botol air dalam sangkar, yang sebenarnya merupakan bungkusan bateri Lithium-Ion. Pengecas untuk ini adalah setempat, dengan menyediakan segerak DC yang mudah alih dan terpencil apabila diperlukan (lengkap dengan kit penyesuai untuk semua saiz penyambung kuasa sepaksi).

Di bawah pintu adalah outlet GFCI dan suis lampu, kedua-duanya dilindungi oleh fius berdiri sendiri. Ini mungkin kelihatan berlebihan, memandangkan panel pemecah AC gred marin yang cantik dengan dua kedudukan yang tidak digunakan, tetapi saya merasakan ia berbaloi untuk menyediakan sumber kuasa yang disambungkan secara langsung kepada kuasa hulu seluruh persekitaran penyongsang / pengecas (dalam kes kegagalan sistem ).

Di sebelah kanannya ialah corong DC "corong rokok" 12 volt. Itulah standard penyambung hodoh dan anakronistik, tetapi ia berguna untuk peralatan seperti lampu sorot tangan dan barangan gred otomotif yang lain.

Terus ke bawah, kita melihat dua kotak besar: penyongsang / pengisi 2-kilowatt dan pengawal cas solar. Kedua-dua ini tidak akan menjadi pilihan pertama saya dalam pemasangan baru, tetapi mereka terletak di sekitar makmal; ProSine tidak cekap dan bising, dan Trace bagus tetapi telah lama digantikan oleh lebih cekap MPPT (pengesanan titik kuasa maksimum) pengawal caj solar dari beberapa vendor. Jika anda menceburkan diri ke wilayah ini, saya cadangkan Kuasa Rumah Majalah sebagai sumber maklumat yang sangat baik.

Pendawaian bateri merah dan hitam yang berat akan datang: suis pemecah utama, blok sekering 300-amp, pengecilan bagi pengukuran semasa ... maka kabel (saiz 2/0) hilang ke kabinet keluli di mana ia disambungkan ke bank AGM bateri laut dalam kitaran jauh. Kawat kelabu kecil menuju ke arah yang sama pergi ke sensor suhu yang digunakan oleh ProSine untuk menyempurnakan parameter casnya.

Di sebalik pintu masuk, ia adalah sarang tikus biasa pendawaian kuasa (saya akan melepaskan anda butiran grafik ). Potongan-potongan utama nasihat di sini adalah untuk memberikan gelung engsel murah untuk meminimalkan fleksi wire yang fokus, menggunakan wayar terkurung sahaja, dan memastikan kabelnya diikat dengan baik sebelum ia ditamatkan (untuk mengelakkan kerosakan pada penahan tekanan daripada kelim).

Ini mungkin kelihatan seperti perkakasan yang berkaitan dengan kuasa, tetapi pertimbangkan kemampuan, bermula dengan penyambung kuasa laut laut 30-amp:

Ini adalah di luar kerucut hidung yang disebutkan di atas, jadi kabel yang sangat pendek berjalan ke pemutus utama. Biasanya, saya mempunyai pangkalan juruteknik marin ini berjalan ke bangunan berdekatan (rumah, makmal, atau marina), dengan penyesuai pigtail di hujung yang menukarkannya ke standard RV 3 bilah. Ini menyimpan perkakasan yang boleh dikendalikan dengan barangan bot saya.

Sekiranya pelantar tidak berada di salah satu tempat letak kereta yang standard, saya mempunyai beberapa pilihan AC. Pertama, jika keperluannya sederhana (peralatan pencahayaan dan peralatan pejabat, bukan alat mesin), saya menggunakan penyesuai lain yang menukarkan kepada palam gaya rumah 15-amp dan pergi menghidu untuk outlet dengan sambungan tali luaran luar oren biasa. Walaubagaimanapun, penyesuai pigtail cukup lama untuk menyambungkan penjana Honda eu2000i yang tenang (2 kilowatts) yang terletak di rak yang dipasang di bawah hidung kon.

Terlepas dari sumber AC, jalan dalaman adalah sama: pemutus litar utama 30-amp terus memberi makan penyongsang / pengecas, dan outputnya kembali ke panel dan memberi makan semua pemutus cawangan. Apabila AC hadir, ini akan menjadikan bank bateri dikenakan, tetapi jika kuasa pantai / penjana hilang, maka ia segera bertukar ke mod inverter dan terus menyediakan AC. Dalam erti kata lain, semuanya hanya satu UPS besar (bekalan kuasa tidak terganggu), dan perubahan-perubahan begitu cepat sehingga saya hampir tidak mengesan kerlipan.

Sementara itu, beban DC diperoleh terus dari bank bateri. Untuk kecekapan maksimum, apabila di luar grid saya cuba untuk mengelakkan beban AC sepenuhnya ... tetapi tentu saja itu tidak selalu mungkin. Bergantung kepada aktiviti (komputer, pencahayaan, pematerian, peralatan ujian, radio ham, alat kuasa, pemampat, dll) Saya boleh mendapatkan mana-mana dari satu hari hingga satu minggu operasi rutin dari empat bateri AGM 110 amp jam. Saya berpusat di Northwest Pasifik, jadi matahari boleh menjadi agak sedikit pada masa-masa ... tetapi sistem itu juga ditubuhkan untuk mengendalikan pelbagai suria yang besar di atas bumbung (di tangan, tetapi belum dipasang).

Semua semasa masuk dan keluar dari bank bateri melalui pukulan di bahagian bawah tanah, yang menjana penurunan voltan berkadar (50 millivolts per 500 amp). Ini, bersama-sama dengan voltan terminal, dipantau oleh Pautan 10 (dituai dari bot saya apabila saya mengeluarkan barangan warisan dan memasang gear pengurusan Outback baru). Memaparkan voltan dan ampa masa nyata, bersama-sama dengan pengukur bahan api, dan tolok ukur masa, sehingga berjalan dengan baik dengan voltmeter AC retro saya:

Seperti yang mungkin anda perhatikan dari beberapa komen saya, terdapat banyak cara untuk menyusun sistem seperti ini. Jika saya mula segar dengan bajet yang sihat, saya akan menggunakan semua peralatan Outback. Dari apa yang saya perhatikan di perahu, gear mereka sangat tenang (di kedua-dua domain RF dan akustik, tidak seperti ProSine) dan dapat menahan penghinaan secara rawak seperti glitches kekuatan pantai tanpa kesan sampingan patologi. Semua perbincangan perkakasan mereka Ethernet, jadi sistem yang sesuai untuk makmal mudah alih skala ini terdiri daripada penyongsang / pengecas, pengawal caj solar, monitor bateri, dan hab rangkaian ... ditambah dengan paparan "MATE" untuk berfungsi sebagai antara muka pengguna tunggal untuk semuanya. Dengan mudah, peranti ini mempunyai port siri, yang membolehkan pembalakan data mudah dan akses jauh.

OK, kami mempunyai kuasa, cahaya, dan pengedaran AC / DC ke semua bangku. Apa lagi yang kita perlukan? Mari kita lihat secara ringkas kategori infrastruktur lain ...

Komunikasi

Salah satu penemuan pertama saya apabila mula bekerja di makmal mudah alih saya (bernama Polaris) adalah bahawa wi-fi adalah satu cabaran ... walaupun ketika diletakkan berhampiran rumah saya dengan beberapa reflektor parabola pada pasangan antena berperingkat-array router. Ini tidak baik; Saya tahu treler itu kebanyakannya bersarung dalam keluli, tetapi pintu belakang keseluruhannya adalah papan lapis dan kon hidung adalah kaca gentian.Malangnya, permukaan RF yang telus itu tidak mencukupi untuk menubuhkan zon Fresnel yang boleh dipercayai di semua orientasi letak kereta 'twixt MacBook Pro yang pelbagai dan mencabar.

Saya fiddled dengan hacks antena mentah, tetapi selepas berkembang bosan berdiri di worktable di buritan untuk memeriksa e-mel, memutuskan untuk melakukan sesuatu yang lebih proaktif. Saya mengambil Surf Pepwave, yang hanya ... berfungsi. Saya akan memerlukan ini untuk membolehkan penghala bot itu gagal di antara EVDO dan wi-fi di sebelah WAN, jadi itu adalah keputusan yang mudah ... dan antena itu dapat dikendalikan dengan kabel RP-SMA yang standard apabila persekitaran menjadi sedikit lebih mencabar daripada belakang rumah saya sendiri.

Kabel biru itu adalah Ethernet ke komputer riba, tapi tentu saja boleh pergi ke penghala atau apa-apa lagi di atas kapal ... termasuk kamera rangkaian IP Axis untuk keselamatan. (Butiran lanjut mengenai sistem pengawasan dikurangkan kerana alasan yang jelas, tetapi saya mencadangkan kedua-dua sensor perimeter dan gerakan serta video 0-lux dengan pengarkiban luar tapak melalui wi-fi, semua tersembunyi dan berkuasa dengan cara yang tidak boleh mudah diputuskan.)

Komunikasi suara lebih mudah bagi kebanyakan orang hari ini, walaupun pangkalan saya adalah lubang hitam RF dengan hampir tidak ada liputan selular. Ini akan menerangkan telefon tanpa wayar yang kikuk dalam foto pertama di atas ... penyelesaian sementara.

Walau bagaimanapun, radio Ham merupakan bahagian penting dalam pelantar ini; Saya menggunakan Icom 706mkIIg yang dihormati untuk VHF dan UHF dengan antena cincin dwi-larsen dipasang secara kekal, serta kadang-kadang HF dengan Buddipole tripod yang dipasang. Yang kedua dengan mudah menyokong arus dua arus Arrow untuk isyarat lemah atau kerja DX dengan "kembar Yaesu lama" (290 dan 790). Salah satu aplikasi utamanya bagi seluruh larangan ini ialah saluran belakang untuk telemetri paket-radio dari kapal, jadi peralatan radio lebih daripada sekedar keseronokan kasual.

Nota Penutupan

Ringkasan ringkasnya ialah Polaris telah dicipta untuk menjadi penyulingan makmal yang besar dan ceroboh yang telah saya gunakan selama 12 tahun, tidak dapat dinafikan di tengah-tengah hutan di sebuah pulau tanpa penimbunan. Persediaan itu tidak dibuat untuk projek-projek nautika yang cekap (kecuali mungkin untuk bot-bot kecil, yang merupakan niat asal), jadi sekarang saya menyusun dan mengalihkan makmal ke projek itu dan sebaliknya.

Polaris adalah toolset padat tetapi mantap dengan lebih daripada 900 laci inventori, osiloskop, mikroskop stereo, stesen pematerian Metcal, pelbagai alat kuasa dan alat tangan yang baik, tekan gerudi, sander / penggiling, gergaji meja, pemampat udara, kimpalan MIG kimpalan kecil, pakaian brazing , komputer yang berdedikasi, stereo laut Sirius / iPod, sistem keselamatan, dan peralatan pejabat lengkap. Tempat kosong di atas meja mesin dikhaskan untuk penghala CNC kecil (Fireball V90) untuk panel hadapan konsol dan papan litar; ini akan mempunyai komputer sendiri dengan skrin sentuh.

Sebaik sahaja saya membina projek bot, terputus dari pangkalan, dan membuat peralihan yang lama ditunggu-tunggu ke dalam kehidupan sepenuh masa di atas kapal, makmal mudah alih akan menjadi kemudahan cadangan yang diletakkan di rumah seorang kawan ... secara berkala dengan kapal, memegang stok alat ganti, dan berkhidmat sebagai kedai dan pejabat tepi pantai apabila diperlukan.

Dan inilah yang berlaku (gambar yang diambil alih Montague Harbour di Kepulauan Teluk British Columbia, 2 tahun yang lalu):

Ceria dan angin saksama dari Nomadness!

Lebih banyak:

  • Jadikannya di mana sahaja dengan makmal mudah alih, Bahagian 1
  • Jadikan di mana-mana sahaja, Bahagian 2: Makmal makmal mudah alih
  • Jadikannya di mana sahaja, Bahagian 3: Lekapan makmal mudah alih

Kongsi

Meninggalkan Komen