Båtdator / "automatiserad båt"

[Variosboy]

Nu handlar ju den här tråden om en fritidsbåt eller vad man ska kalla det för, men i alla fall.
Tänkte berätta lite allmänt om hur de system som vi konstruerar på mitt jobb fungerar när det gäller dubbelkommando osv.

På varje station finns en "Ta över kommando"-knapp. I vissa system måste man på den stationen som är "in command" bekräfta bytet mellan de olika stationerna, men det blir nog överflödigt i ditt fall!
När det gäller reglagens läge så har vi två olika system, ett med elmotorspakar så de inaktiva "följer med" till rätt läge så när man byter station så står alla reglage i rätt läge. Alternativ två är en sync-funktion som tänder en lampa när spakarna är i samma läge. (man får alltså själv dra spaken till rätt läge på den nya stationen för att ens kunna ta över kommandot.

För att systemen ska vara så säkra som möjligt så har vi två helt identiska elektroniska system, ett mastersystem och ett slavsystem som blir inkopplat om mastersystemet ballar ur av någon anledning dessutom är det dubbla bussar mellan alla olika enheter för säkerhetens skull. Skulle både master och slav fallera så har vi ett "hårdvirat" system som man kan styra med (alltså ingen elektronik inblandat i det hårdvirade utan man styr elektriska ventiler för fram och back direkt)
Skulle detta system också fallera så kan man alltid styra båtarna direkt på ventilerna med handkraft.

Så säkerheten är ganska hög..

vet inte om detta inlägg var till nån hjälp eller så, men i alla fall....

[Mizzarrogh]

En tanke kan ju vara att ha någon typ av robustare backup system man kan tex slå till manuellt i en nödsituation. och.. Nej, även mekaniska system kan krångla, höll själv på att åka in i bryggan häromdan... På flygplan och liknande sitter det upp till fyra system/delsystem för vissa funktioner. (tex har varje motor (om man har flera) en egen uppsättning, därav den stora mängden instrument såsom mätare, reglage och annat). Mebn detta är ju trots allt inte så våldsamt stor båt relativt sett så man kan nog gardera sig mot enklare saker som soppatrosk ute på sjön med en reservdunk och liknande, typ som i bilen (eftersom båten här är ett nummer mindre kör vi med två lösa tankar som man kan skifta och man kan ta med en sådan bärbar tank i bakluckan på bilen, rymmer ett par tiotal liter så att man lätt kan ta sig i hamn om den andra tar slut (vilket hänt några gånger då man glömt fylla soppa och det tex går litet sjögång så att man behövt öka motorvarvtalet... men då kan man följaktligen bara skifta en slangkoppling så är det bara att ta det lugnt sedan.)). Ja, sagt mest för att illustrera mer logiska grejer som är rätt enkla att lösa men viktiga.

Så, bygg på du! Men spara en del av det gamla som säkerhet om det behövs så går det nog vägen.

Edit: Variosboy postade medan jag skrev, intressant lösning detta.

[Gimbal]

För att systemen ska vara så säkra som möjligt så har vi två helt identiska elektroniska system, ett mastersystem och ett slavsystem som blir inkopplat om mastersystemet ballar ur av någon anledning dessutom är det dubbla bussar mellan alla olika enheter för säkerhetens skull.

Om man ska vara riktigt paranoid så brukar man väl undvika att använda ett backupsystem som är identiskt med huvudsystemet. Just för att om huvudsystemet kraschar av någon anledning så finns risken att backupen också kraschar då den vaknar i det läge som lyckades paja huvudsystemet. Jodå, risken är liten, men jag sa paranoid.

@ joe
Klart det går att bygga ett säkert fly-by-wire, frågan är bara hur mycket pengar och jobb man vill lägga på det och samtidigt vara försökskanin. Är vinsten tillräckligt stor? I mitt fall, nej.

[Joe]

Nu är det ju Walle som vill bygga detta..

Ett exempel på hårdvaru / mjukvaru integration:

draft.png

[Gimbal]

Det är lite väl naivt att tro att bara för att det är mekaniskt att det skall vara 100% tillgänglighet..
Vajerbrott, nån skruv som har vibrerat upp, backslagsarmen kuggar över splinsen, reglagearmen går av, vajerhöljet lossnar från fästet, osv osv
Inte stannar båten för det heller..

De flesta av dom problemen finns kvar även om du monterar servon, risken till och med ökar då användaren inte får någon som helst feedback på mekanikens status. Rycker man själv i spakarna så känner man om glappen ökar eller växeln går trögare osv.

[Joe]

Javisst, jag har inte sagt att det blir säkrare med mera komponenter eller med indirekt styrning.

Men å andra sidan om man tex tar en skogsmaskin där det mesta går via el eller hydraulik så kan det fungera 10-15000 timmar utan problem.

Sen går det alltid att minimera, tex med en lägesgivare på insprutningspumpens gasreglage axel. Förväntat <> aktuellt läge = fail
Varning om det diffar 5% tex.

[Icecap]

Självklart ska man lägga sig på ett lagom säkerhetsnivå och huruvida man ska ha fullelektronisk eller fullmekanisk eller ett blandsystem beror ju mycket på hur man lägger upp det. Mekanisk sett tycker jag att det ska finnas möjlighet att ta tag och styra rent mekanisk i en nödsituation, detta utan att behöva skruva loss grejer.

Men det är inte så enkelt att hitta rätt nivå att lägga sig på men när man väl har gjort det är resten enkelt.

[Variosboy]

För att systemen ska vara så säkra som möjligt så har vi två helt identiska elektroniska system, ett mastersystem och ett slavsystem som blir inkopplat om mastersystemet ballar ur av någon anledning dessutom är det dubbla bussar mellan alla olika enheter för säkerhetens skull.

Om man ska vara riktigt paranoid så brukar man väl undvika att använda ett backupsystem som är identiskt med huvudsystemet. Just för att om huvudsystemet kraschar av någon anledning så finns risken att backupen också kraschar då den vaknar i det läge som lyckades paja huvudsystemet. Jodå, risken är liten, men jag sa paranoid.

@ joe
Klart det går att bygga ett säkert fly-by-wire, frågan är bara hur mycket pengar och jobb man vill lägga på det och samtidigt vara försökskanin. Är vinsten tillräckligt stor? I mitt fall, nej.

Systemen är helt frånskillda sånär som på signalen slavsystemet får om inte master funkar och så.
Alla givare och spakar har separata utgångar för master och slav.

Backupsystemet är det hårdvirade som jag skrev om, det första med master/slav är ju bara en extra försäkring på vägen. Och det backupsystemet är inte i närheten av samma konstruktion som master/slav.

Har inte en endaste gång hört talas om att både master, slav, och backup pajjat samtidigt. visst finns risken, men då är det nog så illa redan så att det minsta problemet är att kunna manövrera båten (tex om den fått slagsida eller dylikt).

[v-g]

Ett tips kanske kan vara att göra betatestningen på en "billig plats"

Helt 100% kan man aldrig bli, nasa har tre oberoende system av tre olika tillverkare, majoritetsbeslut gäller. Ändå har två färjor smällt Det är alltid det man inte tänkt på som sker även med slav/master på givaren kvittar det ju om givaren gått helt av i fästet tex.

Jag tycker att man kan bygga det man själv känner att man har kontroll på. Har man en nödstopp som antigen mekaniskt eller genom brytande av en ström dödar motorn så har man vad jag skulle kalla godtagbar säkerhet. Såvida man inte gasar fullt och tvärnitar precis innan bryggan så är det värsta som kan hända att man stöter in i något i relativt låg fart, kallas riskhantering. Detta gäller såväl eget som köpt system.

Jag skulle också passa mig för att integrera för mycket i ett system. Gas/växel räcker gott som ett system, styrning likaså vill man sen i ett annat system veta något ur dessa system får man ta det via kommunikation på så sätt minskar man möjligheterna att EN bugg hänger båda systemen (även om man kan tänka sig att samma bugg kanske finns i båda systemen och triggas av kommunikationen )

[saxofon]

Intressant tråd! Walle, hur har det gått? Kan du köra båten hemmifrån tv-soffan än?

Förstår inte inlägg typ "se båten som semester från elektronik" i ett elektronik forum...
Trodde de flesta var lika galna nördar som jag här och vill ha in datorerna överallt

Kan tipsa om ett fint opensource project som tar sig väl, http://opencpn.org
Finns iofs http://sping.com, men förutom att den bara finns för windows (går utmärkt dock i wine)
så vägrar tyvärr personen bakom programmet att opensource'a det.

Hade en kund en gång som också använde dubbla system för säkerhet.
De är tom paranoidare än jag och använder två helt skilda cpu-architectures (x86 + ppc)
bara för att försäkra sig om att en ev hårdvaru-bugg inte ska "smitta" bägge systemen..
Men så snurrade iofs de i runt många år utan ett endaste fel i verkligheten... så visst går
det utmärkt att göra datoriserade felsäkra lösningar.

[ToPNoTCH]

Massor med frågor och en del funderingar i en och samma tråd.
Undrar hur spretig den kommer att bli

Hur som haver jag håller precis på med ett projekt som läser APB-data över NMEA från min GPS.

Systemet skall bli en autopilot och "elektroniskt ankare" genom att det skall styra min bogmonterade elmotor som är en sån där "fiske snurra".

Att läsa NMEA 0183 funkar bra och protokollen är väl definerade. NMEA2000 Har jag inte kollat på.

[hubben]

Det värsta som kan hända även om man kör lugnt är inte att man "stöter in i något i låg fart". Om du är ute och tuffar när det blåser på i en stenig skärgård så kan det gå käpprätt åt pipan om du inte har kontroll på båten. Att blåsa in på ett grund, knäcka skrovet och få ropa på sjöräddningen är inte ett helt otroligt scenario. Där ger en nödstopp som stannar motorn inte ett dugg om man tappar styrförmågan.

Att jämföra det med en bil med elektronisk gas är lite fel. Jämför det hellre med en bil där gasens mekaniska defaultläge är 100%, och där du har styrning/broms/gasreglage på samma elektroniska styrsystem. Skulle du köpa den bilen?

Helt klart ett roligt projekt, men jag skulle som föregående skribenter vara sjukt noga med att se till att jag kan ta över kontrollen mekaniskt utan att behöva koppla ur några komponenter. En "nödstopp" som bryter strömmen till alla servon, så att du kan ta ratten och gasreglaget är ett minimikrav vad gäller säkerhet..

Nu vet jag inte hur modern dieselmotor det sitter i kärran där, men för att döda en äldre variant behöver du bara ett extra relä till solenoiden på dieselpumpen. Bryt strömmen där så stoppar du dieselmatningen och motorn stannar. Det är precis det som händer när du vrider av nyckeln.

En touchscreen fungerar oftast som en skärm med en USB-mus (om du kör en USB variant). Att programmera till en sådan fungerar precis som vanligt, trycker du på en knapp på skärmen räknas det som ett musklick i programvaran.

Vill du ha ens lite tillförlitlighet i ditt system bygger du inte på en MS plattform. Kör *nix istället. Frågan är bara vilka kartprogram etc du ska köra där. Eventuellt att du kör styrsystem på *nix och UI på en Xp-maskin eller dylikt. Bästa vore nog ändå att köra ett modulariserat system där varje funktion har en egen (eller ett par) uP som styr funktionen och som kommunicerar med en dator som knyter ihop allt.

[saxofon]

Det är nog lite religion/revirpinkande det där med vilken platform som är bäst
Är man duktig på windows kan man nog få det att bli en stabil lösning,
är man en klåpare på *nix går det utan problem att få den instabil
Är man en klåpare på RTOS likaså, eller varför inte någon liten mcu med kanske
bara en statemachine utan något OS alls... vi har alla olika förutsättningar.

Tidigare har jag haft en gammal laptop som kört windows + seaclear, det
har fungerat alldeles utmärkt utan några som helst problem under de 4 år
det var igång.

Nu tänker jag bygga med en någon ström snål platform (förmodligen ARM) som
kör linux och blir server i system. Den är alltid på och sköter larm mm.
Den sköter även alla sensorer (1 logg, 1 djupmätare, 3 gps'er etc).
Sedan blir det en vanlig laptop med linux + förmodligen opencpn, men kanske
lite tillskruvad eftersom jag flyttar ut en del av logiken till ovanstående server.

Då vet jag att jag kan få det stabilt på den nivå jag vill ha det, för som vanligt
är ju elektroniken, pappers-kort, kompass etc hjälpmedel i båt framförandet.
Till syvende och sist är det skepparen som måste ta beslut om elektroniken,
papperet, kompassen eller verkligheten är det som är rätt. Oftast är det väl
det sistnämnda...

[hubben]

Kan bara hålla med om revirpinkandet.
Men XP är inte den stabilaste plattan du kan bygga på i grunden. Har haft otroligt mycket mer problem med mina XP-burkar än med mina Ubuntuburkar när jag inte lagt ner någon tid alls på OS:et...

Tyvärr är det skepparn det alltid hänger på i slutändan, det är därför min båt gått på grund, kört på sten, fastnat i fiskenät... och nu senast sjönk den för jag hade gjort ett för duktigt bojsänke till akterbojen...

[netrunner]

Att XP har mer problem än Ubuntu beror inte på OS:et utan på att XP kan användas för multimedia, spel och roliga små program som man lite tankspritt tankar ner och kör.

Jag kör windows XP på min hemmabyggda NAS för att XP stödjer olika typer av powersave så excellent. Har aldrig kraschat.

Att köra windows XP på en båt lär ju inte vara något problem om han bara låter blir att köra "happy monkey surfing buddy"-program.