Gør det overalt, del 4: Mobile Lab Systems - 💡 Fix My Ideas

Gør det overalt, del 4: Mobile Lab Systems

Gør det overalt, del 4: Mobile Lab Systems


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Vi spurgte Steven Roberts, den ærværdige "high tech nomad", der er bedst kendt for sine netforbundne, gadgetbelastede Winnebiko- og BEHEMOTH-cykelprojekter fra 1980'erne, for at skrive en serie artikler om det fantastiske nye mobile projektlaboratorium, han bygger, Polaris. Denne tricked-out trailer gør det muligt for Steve at være klar til at lave, hvor han parkerer, med alle former for vedligeholdelse, fabrikation og reparation af maskiner, værktøjer og forsyninger ombord. Det er et hackerspace på hjul. Du kan læse de øvrige dele af serien her: Del 1, Del 2, Del 3. - Gareth

Gør det overalt, del 4: Mobile lab systemer

Af Steven K. Roberts

Dette er konklusionen af ​​vores mobile lab serie (se introduktionen til baggrund). I slutningen af ​​vores tredje rate fandt vi os selv med en trailer fyldt med arbejdsflader og inventar stuvningsarmaturer. Vi har nu et sidste trin til at afslutte, før vi ringer riggen "færdig" og bruger den til at arbejde videre med ægte projekter, uanset hvad de måtte være.

I mit tilfælde er dette en måde at parkere mit arbejdsområde på marinaen, hvor jeg udbygger en 44 fods sejlbåd med et netværk af Arduino-noder og en integreret Linux-server, et indbygget laboratorium med wrap-around-konsoller , og betydelige opgraderinger til skibssystemer. Det er svært at forestille sig et sådant projekt uden nærliggende arbejdsområde, og et mobillaboratorium var min eneste mulighed. Men bærbare faciliteter som dette har masser af interessante applikationer: arbejder effektivt på kundesider ved hjælp af velkendte værktøjer, overlever et træk med minimal kreativ forstyrrelse, installerer en smidig butik væk fra hjemlige distraktioner, men uden at løbe af bygningskoder, der vises på Maker Faires og andre begivenheder i fuld hack- tilstand, eller indstil dig selv for at være en geekhelt i efterdybningen af ​​en katastrofe.

Uanset ansøgningen har ethvert mobillaboratorium nogle grundlæggende krav til strøm, belysning, kommunikation, sikkerhed og internetadgang. Denne endelige artikel omhandler sådanne "systems" -problemer, så lad os starte med det grundlæggende ...

Strømstyring

Min installation var formet af udstyr jeg havde ved hånden (og en generel præference for marine hardware), og er på ingen måde støbt i sten. Faktisk a minimum konfiguration kan være alt, hvad der er nødvendigt, hvis du laver et alternativ til en traditionel udhus: Kør bare et kabel til en dedikeret stikkontakt på dit hus og distribuere strøm internt med en generisk breaker box. På dette niveau er "store kufferter" -ressourcer alt, hvad du har brug for, og der er ingen grund til at få lyst, medmindre du har brug for at overleve strømfejl. Hvis jeg installerede et laboratorium i en forsendelsesbeholder, så faldt det på en pad, hvor jeg tilfældigvis lever, er det nok det, jeg ville gøre.

Ellers kræver et mobilt arbejdsområde batterier, en inverter / oplader og mindst en primær energikilde. Her er et billede af min "væg":

Betjeningspanelerne er monteret på en dør, som jeg skar i påhængskøretøjets næse, hvilket var let, da det har en aerodynamisk "næse kegle", der gør dette område bekvemt hul til ledninger. I de fleste installationer vil et strømpanel som dette kræve enten et ekstra kabinet eller omlægge eksisterende kabinet (som i en RV). Fra øverst til venstre til nederst til højre på billedet bærer adgangsdøren:

  • DC-afbryderpanel (lys, indlejrede systemer og hjælpestik)
  • Kontrolpanel til ProSine 2.0 inverter / oplader
  • Analog AC voltmeter direkte forbundet til hovedbus
  • Link 10 batteri skærm (brændstofmåler)
  • AC-afbryderpanel (hovedafbryder, belysning, skrivebord, fremadbænke, værktøjsmaskiner)
  • Kontrolpanel til Trace C40 solar charge manager
  • Indikerer sikringsstik til belastninger, der er tilsluttet direkte til landstrøm

Til venstre er en vandflaske i et bur, som faktisk er en pakke lithium-ion-batterier. Opladeren til dette er lokalt, hvilket giver en hurtig håndfuld bærbar, isoleret DC, når det er nødvendigt (komplet med et sæt adaptere til alle koaksiale strømstikstørrelser).

Nedenfor er døren en GFCI stikkontakt og lyskontakt, der begge er beskyttet af en selvstændig sikring. Dette kan virke overflødigt, da den smukke AC-afbryderpanel med havkvalitet med to ubrugte stillinger, men jeg følte det værd at give en strømkilde, der er forbundet direkte til landstrømmen op ad det samlede omformer / opladermiljø (i tilfælde af systemfejl ).

Til højre for det er en 12 volt DC "cigaret lighter" stikkontakt. Det er en grim og anakronistisk stikstandard, men det er praktisk til apparater som håndholdte spotlights og andre automotive-grade ting.

Fortsat ned ser vi de to store kasser: en 2-kilowatt inverter / oplader og solafladningsregulatoren. Ingen af ​​disse ville være mit første valg i en ny installation, men de lå omkring labbet; ProSine er ineffektivt og støjende, og Trace er flot, men har siden længe været erstattet af mere effektive MPPT (maksimal power point tracking) solafbrydere fra en række leverandører. Hvis du vågner ind på dette område, anbefaler jeg det Home Power Magazine som en fremragende informationsressource.

Kabelføringen med tunge røde og sorte batterier er næste: en hovedafbryder, 300-amp sikringsblok, en shunt for nuværende måling ... så forsvinder kablerne (2/0 størrelse) i et stålskab, hvor de er forbundet til en bank af generalforsamlingen dybcyklus marine batterier. Den lille grå tråd går i samme retning til en temperatursensor, som ProSine bruger til at finjustere dens ladningsparametre.

Bag adgangsdøren er det den sædvanlige rotte nest af strømledninger (jeg sparer dig de grafiske detaljer ). Nøglebiterne af rådgivning her er at tilvejebringe et generøst hængselsløjfe for at minimere fokuseret ledningsfleksion, brug trådstrengetråd kun, og sørg for, at kablerne er godt fastspændt, før de opsiges (for at forhindre brud på strammeren af ​​en krympe).

Det kan se ud som en skør mængde strømrelateret hardware, men overvej kapaciteterne, der starter med 30-amps marine shore power-stik:

Dette er ydersiden af ​​næsekeglen, der er nævnt ovenfor, så det er et meget kort kabel løb til hovedbryderen. Normalt har jeg denne standard marine cordset kører til en nærliggende bygning (hus, lab eller marina), med en pigtail adapter i den anden ende, der konverterer det til 3-blad RV standard. Dette holder hardware interoperabel med mine båd ting.

Hvis riggen ikke er på en af ​​sine standard parkeringspladser, har jeg et par AC muligheder. For det første, hvis behovene er beskedne (belysning og kontorudstyr, ikke værktøjsmaskiner), bruger jeg en anden adapter, der konverterer til en 15-ampers stikkontakt og går sniffing til en stikkontakt med en almindelig orange udendørs forlængerledning i hånden. Hvis det ikke er tilfældet, er pigtailadapteren lang nok til at tilslutte sig en stille Honda eu2000i generator (2 kilowatt), der hviler pænt på en hylde lige under næsekeglen.

Uanset AC-kilden er den indre sti den samme: En 30-amp hovedafbryder direkte tilfører omformeren / opladeren, og dens output vender tilbage til panelet og føder alle grenafbrydere. Når AC er til stede, holder dette batteriet opladet, men hvis strømmen fra land / generator forsvinder, skifter den straks til inverter-tilstand og fortsætter med at levere vekselstrøm. Med andre ord er det hele bare en stor UPS (uafbrydelig strømforsyning), og overgangen er så hurtig, at jeg næppe registrerer en flimmer.

I mellemtiden er DC-belastninger afledt direkte fra batteribanken. For maksimal effektivitet, når off-grid forsøger jeg at undgå AC-belastninger helt ... men det er selvfølgelig ikke altid muligt. Afhængigt af aktivitet (computere, belysning, lodning, testudstyr, skinkeradio, elværktøj, kompressor osv.) Kan jeg komme overalt fra en dag til over en uge med rutinemæssig drift fra fire AGM 110 amp-timers batterier. Jeg er baseret i Stillehavet Nordvest, så solen kan være lidt iffy til tider ... men systemet er også oprettet for at håndtere et stort solpanel på taget (på hånden, men endnu ikke installeret).

Al nuværende ind og ud af batteribanken passerer gennem en shunt på jordsiden, hvilket genererer et proportional spændingsfald (50 millivolts pr. 500 ampere). Dette sammen med terminalspændingen overvåges af Link 10 (høstet fra min båd, da jeg trak de gamle ting ud og installerede nye Outback Power Management gear). Visning af realtids volt og forstærkere sammen med en amp-time tally, brændstofmåler og ekstrapoleret tid-til-tom, det går fint med min retro AC voltmeter:

Som du sikkert har bemærket fra nogle af mine kommentarer, er der mange måder at sammensætte et sådant system på. Hvis jeg begyndte frisk med et sundt budget, ville jeg bruge alt Outback-udstyr. Ud fra det, jeg har set på båden, er deres udstyr bemærkelsesværdigt stille (i både RF og akustiske domæner, i modsætning til ProSine) og i stand til at modstå tilfældige fornærmelser som landstrømsløshed uden patologiske bivirkninger. Alt deres hardware taler Ethernet, så et passende system til et mobillaboratorium af denne skala ville bestå af en inverter / oplader, solafladningsregulator, batteriop monitor og netværks hub ... plus et "MATE" display til at fungere som single user interface til det hele. Denne enhed har hensigtsmæssigt en seriel port, der muliggør nem datalogning og fjernadgang.

OK, vi har strøm, lys og AC / DC distribution til alle bænke. Hvad har vi mere brug for? Lad os se et kort kig på den anden infrastrukturkategori ...

Kommunikation

En af mine første opdagelser ved faktisk at begynde at arbejde i mit mobile lab (navngivet Polaris) var at wi-fi var en udfordring ... selv når jeg parkerede i nærheden af ​​mit hus med et par parabolske reflektorer på routerens faset array antennepar. Dette var ikke godt; Jeg vidste, at traileren hovedsagelig var beklædt i stål, men hele bagdøren er krydsfiner og næsekeglen er glasfiber. Desværre var disse RF-gennemsigtige overflader ikke nok til at etablere en pålidelig Fresnel-zone i alle parkeringsretninger, som er den allerede spændte udfordrede MacBook Pro og mit hotspot.

Jeg fandlede ineffectually med rå antenne hacks, men efter at have vokset mig træt af at stå ved bordet i agteren for at kontrollere e-mail, besluttede jeg at gøre noget mere proaktivt. Jeg hentede en Pepwave Surf, som bare ... virker. Jeg har brug for det alligevel for at tillade bådens router at svigte mellem EVDO og wi-fi på WAN-siden, så det var en nem beslutning ... og antennen kan fjernes med et standard RP-SMA-kabel, når miljøet bliver en lidt mere udfordrende end min egen baggård.

Det blå kabel er Ethernet til den bærbare computer, men det kan selvfølgelig gå til en router eller noget andet ombord ... herunder Axis IP netværkskameraet til sikkerhed. (Yderligere detaljer om overvågningssystemer redigeres af indlysende grunde, men jeg anbefaler både omkreds og bevægelsessensorer samt 0-lux video med off-site arkivering via wi-fi, alt godt skjult og drevet på en måde, der ikke kan afbrydes bekvemt.)

Talekommunikation er lettere for de fleste mennesker i disse dage, selv om mit hjemmebase er et RF-sort hul med næsten ingen mobil dækning. Det ville forklare den klumpede trådløse telefon i det første billede ovenfor ... en midlertidig løsning.

Hamradio er imidlertid en vigtig del af denne rig; Jeg bruger den ærværdige Icom 706mkIIg til VHF og UHF med en permanent monteret Larsen dual-band pisk antenne samt lejlighedsvis HF med den eksterne stativmonterede Buddipole. Sidstnævnte støtter bekvemt en Arrow dual-band yagi til svagt signal eller DX arbejde med de gamle "Yaesu tvillinger" (290 og 790). En af de vigtigste anvendelser af hele denne lash-up er en tilbagekanal for pakketradiotelemetri fra båden, så radio gearet er mere end bare tilfældigt sjovt.

Afslutnings noter

Nøddeskalderen er det Polaris blev skabt til at være en destillation af det enorme, sløvt lab, jeg har brugt i 12 år, ubelejligt placeret midt i en skov på en ø uden fortøjning. Denne opsætning skabte ikke effektive nautiske projekter (undtagen måske for småbåde, som var den oprindelige hensigt), så nu nedskifter jeg og transporterer laboratoriet til projektet i stedet for omvendt.

Polaris er et kompakt, men robust værktøjssæt med over 900 opbevaringsskuffer, oscilloskop, stereomikroskop, Metcal loddesystem, et stort udvalg af magt- og håndværktøj, boretryk, sander / kværn, bordsave, luftkompressor, lille wirefeed MIG-svejsning, lodningstøj , dedikeret computer, Sirius / iPod marine stereo, sikkerhedssystem og en komplet serie af kontorudstyr. Et tomt punkt på et maskine bord er reserveret til en lille CNC router (Fireball V90) til konsolpaneler og printplader; Dette vil have sin egen computer med touchscreen.

Når jeg har bootstrappet bådprojektet, afbrudt fra hjemmebase og lavet den efterlængte overgang til et heltidsliv ombord, bliver det mobile laboratorium en backup facilitet parkeret i en vens hus ... i regelmæssig kontakt med skibet, holde et lager af reservedele og tjene som shoreside butik og kontor når det er nødvendigt.

Og det handler det hele om (foto taget over Montague Harbour i Gulf Islands, British Columbia, for 2 år siden):

Skål og retfærdig vind fra Nomadness!

Mere:

  • Gør det overalt med et mobillaboratorium, del 1
  • Gør det overalt, Del 2: Mobil lab substrat
  • Gør det overalt, Del 3: Mobile lab-inventar


Du Kan Være Interesseret

Top 10: Cookies!

Top 10: Cookies!


GGHC Finalist Profile - Pumping Station: One

GGHC Finalist Profile - Pumping Station: One


Gør Karts and Wheels Contest-vinder Jeremy Ashinghurst Interview

Gør Karts and Wheels Contest-vinder Jeremy Ashinghurst Interview


Køkken 101: Sådan pober du kyllingebryst

Køkken 101: Sådan pober du kyllingebryst






Seneste Indlæg