Autor: xsider

Ein neues Jahr, ein neues Projekt. Nach einer Idee von [Ralf] haben wir für das Jugenforschungszentrum/C-Hack einen Roboterarm gebaut. Dieser soll nun programmiert werden um sinnvolle Aufgaben zu erledigen und um ein Verständnis für die Herausforderungen der Robotik zu bekommen. Als Makerspace versuchen wir natürlich das alles mit Open-Source Hardware und Software zu implementieren.

Die Software ermöglicht die Simulation des Roboters sowie das Ausführen der geplanten Bewegung in der Realität. Das ganze kann ergänzt werden um Bilderkennung und weitere Sensoren, damit kann der Roboter auf seine Umwelt reagieren.

Geplant ist eine Makernight im April/Mai zur Einführung in das Thema und anschließend ein Workshop in der wir gemeinsam am Projekt arbeiten. Bei Interesse bitte eine kurze Nachricht an [xsider].

Unser C-Turm leidet unter Energiemangel. Die Stromerzeugung im Dezember lag unter dem Eigenbedarf, an Heiligabend waren die Batterien entladen und der Turm ging offline. Nach einem kompletten Stromausfall musste [Ralf] jedes mal an den Turm fahren und die Verbraucher in der richtigen Reihenfolge wieder einschalten. Um das komfortabler zu haben, gibt es jetzt im Turm drei Remote-Ralf-Einheiten die den Turm nach einem kompletten Stromausfall in der richtigen Reihenfolge wieder aktiviert. Auf jedem Stockwerk befindet sich eine Schalteinheit.

Zusätzlich können mit den LoRAWAN-Schaltern von außen Verbraucher ein- und abgeschaltet werden, ohne dass jemand vor Ort sein muss. Die Wahl fiel auf LoRaWAN, da der Turm im abgeschalteten Zustand keine Internetanbindung besitzt und wir deswegen einen zusätzlichen Kanal für das Schalten benötigen.

Die Schaltung wurde aus Dingen zusammengebaut die vorhanden waren, der Aufbau ist etwas Wild. Basis war ein CaLoRa-Node mit etwas externer Elektronik.

Am C-Turm ist jetzt ein Feinstaubsensor installiert. Die Daten werden an die Sensor.community übertragen und zeigen somit die Staubbelastung für das Stammheimer Feld an.

Zusätzlich haben wir ([Ralf] und [xsider]), Wartungen am Turm durchgeführt. Der defekte Geigerzähler ist repariert, hier gab es vermutlich durch Feuchtigkeit einen Defekt in der Hochspannungserzeugung.

Eine defekte SD-Karte sorgte für einen Ausfall von Webcam und Wetterstation, auch dies ist repariert. Schreibzugriffe auf die SD-Karte sind nun minimiert, wir erwarten dass die SD-Karte länger durchhält als ein Jahr.

Die Windfahne am Wettermast zeigt nun die korrekte Windrichtung an. Da die Wetterstation die letzten 4 Wochen zuverlässig Daten geliefert hat, ist sie nun im Wirkbetrieb.

Alle Sensoren sind erreichbar unter der Webseite des C-Turms https://c-turm.c-hack.de.

Unsere Erdbebenstation im C-Turm läuft nun seit fast 10 Monaten und hat in dieser Zeit schon einige Ereignisse aufgezeichnet.

Eine Übersicht über die von uns registrierten Erdbeben ist hier verfügbar: https://c-hack.de/projekte/c-turm/erdbeben/

Die Liste ist unvollständig, es sind vor allem Erdbeben aufgeführt die in den Nachrichten erwähnt wurden, oder Erdbeben die hier in der Region gespürt wurden. Weitere Erdbeben können in den Daten gefunden werden, die unter https://c-turm.c-hack.de/~xsider/archiv/raspberryshake/ verfügbar sind. Für Details zur Datenauswertung [xsider] ansprechen.

In den kommenden Winter wollen wir am C-Turm mit vollständig geladenen Akkus starten. Im letzten Winter hat die Batteriekapazität über den Dezember nicht ausgereicht um die Tage ohne Sonnenschein zu überstehen. Im Laufe diesen Sommers wurden zusätzliche Batterien installiert. Es sind gegenwärtig ca. 18 kWh Speicherkapazität installiert. Bei einem Leistungsbedarf von 42.5 Watt (aktueller Ausbaustand) können somit 18 Tage komplett ohne Sonne überbrückt werden.

Um den Erntegrad der Solarpanele zu verbessern, ist die Zuordnung zu den beiden Batteriebänken geändert worden. Ist Batterie 3 voll geladen, laden alle Laderegler Batterie 2 damit auch diese vollständig geladen wird. Desweiteren ist eine Bleibatterie 12V, 45Ah, (Batterie 1) als Notversorgung vorhanden. Diese ist immer vollständig aufgeladen und versorgt Router und Internet-Richtfunkstrecke.

Laderegler 2 ist zudem in der Lage, bei Sonnenaufgang einzuschalten, auch wenn alle Batterien leer sein sollten.

Nach längerer Suche wurde auch ein Fehler im Batteriemanagement für die Lithiumionen-Akkus beseitigt. Durch den Fehler verblieben die Batterien im abgeschalteten Zustand wenn sie komplett entladen waren.

Batterie  2 + 3:

Der komplette Anlagenplan befindet sich in der Owncloud.

Am Lüftungsgitter im C-Turm ist jetzt ein Geigerzähler installiert.

Das Messgerät liefert die Messdaten in das weltweite Messnetz uRADmonitor. Die gemessene natürliche Gamma-Hintergrundstrahlung an C-Turm liegt bei etwa 0,2µS/h.Das staatliche Ortdosis-Messnetz misst an der Messstelle Heumaden ca 0,1uS/h. Unser Messgerät einfacher Bauart ist nicht kalibriert. Es steht auch nicht völlig frei auf dem Feld sondern in der Nähe von Mauerwerk das unter Umständen die Messwerte nach oben hin verfälscht.

Aktuelle Werte kann man sich auf unserer C-Turm-Webseite ansehen. Der angegebene Wert CPM entspricht der Anzahl Zählimpulsen pro Minute. Vom Netzwerk uRADMonitor wird der Messwert in die Einheit Sievert umgerechnet.

Am Samstag wurde das Erdbebenmessgerät im C-Turm aufgestellt.

Bereits am Dienstagmorgen konnte das Erdbeben in Jungingen aufgezeichnet werden

Das Beben war durch seine Nähe so kräftig, dass es auch ohne Datenfilterung auf der Registrierung erkennbar ist. Die Welle traf gegen 23:26 Uhr Weltzeit ein.

Die Erdbebendaten sind verfügbar unter: https://c-turm.c-hack.de/raspberryshake/.

Das Jugendforschungszentrum / C-Hack besitzt seit neustem eine Erdbebenstation. Sie trägt die Internationale Kennung AM.R4B88.00.EHZ und ist Teil des Netzwerkes raspberryshake.org.

Obwohl die Station noch nicht an ihrem endgültigen Standort im C-Turm steht, hat sie bereits zwei Erdbeben registriert:

Am 25. Oktober gab es in der Schweiz ein spürbares Erdbeben, dass keine Schäden anrichtete. Unsere Station hat das Beben aufgezeichnet. Das nachfolgende Seismogramm wurde nachträglich erzeugt. Die Markierungen zeigen die erwarteten Eintreffzeiten der P-Welle (Kompressionswelle ähnlich Schallwellen), der S-Welle (Scherwelle) sowie der Oberflächenwelle (die starken Ausschläge etwas später) an.

Man erkennt, das genau zum berechneten Zeitpunkt unsere Erdbebenstation die Wellen aufgezeichnet hat.

Das zweite Erdbeben war ein starkes Erdbeben in der Ägäis. Leider gab es bei diesem Ereignis Tote in der Türkei und Griechenland.

Auch dieses Erdbeben ist von unserer Station registriert worden.

Durch die größere Entfernung (ca. 2000km) benötigten die Wellen mehr Zeit bis sie an unserer Station eintrafen.

Sobald die Station im C-Turm einsatzbereit ist, können die Daten von jedem über unsere Webseite abgerufen werden.

Am 4. Juli hielten die Funkamateure vom Ortsverein P32 ihren Fieldday am C-Turm ab. Bei einem Fieldday wird von einer temporär aufgebauten Funkstation ohne Netzstromversorgung Betrieb durchgeführt.

Da es bei diesem Fieldday hauptsächlich um die Prüfung der Technik ging, wurde nur eine kleine Antenne aufgebaut.

In Zeiten von Corona wurde natürlich so weit wie möglich Abstand voneinander gehalten sowie im Innenraum ein Mundschutz getragen.

Da beim Fieldday im letzten Jahr festgestellt wurde dass die Laderegler den Funkbetrieb stören, sind vor dem Funkbetrieb neue Laderegler installiert worden.

Der neue Laderegler befindet sich hinten rechts, eine Leiterplatte mit blauem Lötstopplack.

Beim Aufbau der Funkstation wurde außerdem festgestellt, dass wir ungebetene Besucher im Turm hatten.

Einige der Kabel sind durch Nagetiere zerstört worden.

Da die Funkanlage mit 12V arbeitet, musste die die Batteriespannung der Solaranlage mit Schaltwandlern reduziert werden. Die neuen Wandler haben sich bewährt. Sie haben die Leistung von 300 Watt ohne Abschaltung umgewandelt und keine Funkstörung verursacht. Beim Versuch letztes Jahr konnte das Funkgerät nicht mit voller Leistung betrieben werden, da die Überstrombegrenzung den Wandler deaktiviert hat. Schaltwandler und Funkgeräte sind sonst eine schwierige Kombination. Ein Schaltwandler mit hohem Wirkungsgrad verursacht normalerweise starke Störungen. Der eingesetzte Schaltwandler ist speziell für niedrige Funkstörungen optimiert.

Am C-Turm ist dank [Ralf] eine Richtfunk-Strecke für das Internet aktiv. Seit November läuft im Turm ein Raspberry Pi, der das Batteriemanagement überwacht. Diese Strecke ist mehrmals ausgefallen. Die Fehleranalyse und Reparatur ist nachfolgend beschrieben.

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