第65章 前哨站一期工程

    三月二十八日。
    江临坐在书桌前，盯著电脑屏幕右下角，那个由excel表格自动求和匯总出来的数字，整整半分钟没有动弹。
    连呼吸都放得很轻，仿佛喘气重一点，那个数字就会继续往上跳。
    四万八千七百三十六。
    这是他花了三天时间，在各大电商平台，二手仪器论坛，閒鱼和硬体群里，给第六次废土之行准备的第一版物资清单总价。
    当然，这仅仅只是粗略估价，很多东西还要算上运费和额外的配件钱。
    这份清单很长，每一项都长在江临的痛点上。
    里面有一台小型桌面级金属车床，带全套车刀和卡盘，这意味著他终於可以在废土上加工標准轴类零件，不用再拿銼刀一点点把方钢銼成圆柱。
    一套四十八伏，一百安时的磷酸铁鋰电池组，加上配套的纯正弦波逆变器，这是未来废土庇护所稳定供电的心臟。
    一套完整的一千瓦风力发电系统套件，包含低速永磁发电机和玻璃钢叶片，它能让江临摆脱纯靠太阳能和简陋的风力发电的窘境。
    一台入门级微型光纤光谱仪，用来记录废土天空的相对光谱强度。
    它未必能直接告诉他天空里有什么，但如果那片红紫色不是普通散射，而是某种稳定的发射峰或异常吸收结构，光谱曲线至少会留下第一枚指纹。
    一台二手退役的磁通门磁力仪，精度未必够他直接证明什么宏大的物理猜想，却足以让他第一次把废土的“异常感”变成一条可以连续记录的磁场曲线。
    它不能验证磁重联。
    但它能告诉自己，废土上空那些红紫色闪烁，究竟有没有伴隨同步的地磁扰动。
    一套低照度全天空相机组件，用来整夜记录星点亮度变化，天空背景亮度，异常光带和云尘遮蔽情况。
    最后，还有一台用来做数据处理和资料存储的二手图形工作站。
    在这张表格的最下方，如果再把必须的户外阻燃电缆，各种规格的冷压接线端子，ip67级防水配电箱，ups不间断电源，做冗余备份的两块大容量机械硬碟，以及成体系的测量量具和消耗品全部算进去，这个数字只会如同脱韁的野马一样，继续往上狂飆。
    江临有些头疼地揉了揉眉心，把视线从屏幕移开，落到手边那个蓝色的记帐本上。
    帐本翻开著，上面是他目前的全部身家。
    过年的压岁钱，加上这几年零零碎碎攒下来的零花钱，原本是个接近两万块的可观数字。
    在一个普通高中生眼里，这是一笔巨款。
    但是，第五次废土之行的物资筹备花掉了大几千块。
    现在他自己手里真正能自由动用的现金，只剩下一万一千六百三十二块五。
    两个数字並排摆在白色的纸面上。
    一个代表著他在废土上建立初级科研与工业体系的宏大理想，另一个代表著骨感的现实。
    江临最开始的本能反应，是顺从现实，继续往下砍预算。
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    他在excel表格里选中那台小型车床所在的整行，手指悬在退格键上。
    大容量磷酸铁鋰电池组？
    太贵了，换成二手拆机电芯自己组装？
    不行，废土上电芯一旦热失控起火就是绝杀，只能砍掉容量，换成小一点的。
    微型光谱仪？
    算了，用肉眼加滤光片先凑合吧。
    二手磁通门磁力仪？
    退而求其次，买几块钱的霍尔传感器模块自己搭。
    完整的一千瓦风机套装？
    太奢侈了。
    只买发电机定子和转子，叶片和塔杆去废土上捡垃圾自己搓。
    工作站的第二块扩展显示器？
    这纯属享受，砍掉。
    一整盒进口含鈷钻头？
    太烧钱，只保留几个最常用的关键规格，剩下的全换成最便宜的高速钢。
    全天空低照度相机？
    不买品牌成品了，去閒鱼淘一个工业机器视觉淘汰下来的二手usb相机，自己配个几十块钱的监控鱼眼镜头，拿个塑料饭盒做防水。
    ……
    滑鼠在表格里疯狂点击，刪除线一条接著一条画上去。
    几分钟后，当江临再次看向表格右下角时，那个高昂的数字已经被他硬生生压到了接近一万一千块。
    看起来，资金的缺口被填平了，问题似乎解决了。
    可江临握著滑鼠的右手却停在半空，食指搭在左键上，迟迟没有点击保存。
    他看著那张被砍到骨头都快露出来的低配清单，眉头一点点皱了起来。
    不行。
    废土时间是用来学习，用来练手，用来验证，用来等待失败后的下一轮试错的。
    但不应该被浪费在明明可以买一个台钻，却非要继续用胸摇钻硬扛所有孔加工这种毫无技术含量的低价值体能消耗上。
    江临深吸了一口气，毫不犹豫地把那份被阉割过的压缩清单点开另存为，命名为：【第六次低配方案-废弃版】。
    然后，他重新打开了一个乾净的空白word文档。
    【学习与科研训练设备採购预算说明】
    这个標题四平八稳，带著一股浓浓的学术申报书味道。
    江大物理实验室的科研训练机会，未来大学的物理，工程与计算交叉学科的学习规划，必要的工程动手能力训练设备准备，建立庞大的离线科研资料库，以及复杂实验数据的处理需求。
    这些写在文档里的理由，字字句句都是真的。
    他確实需要这些东西来学习和训练，只不过，他没有说全使用的地点而已。
    江临思路极度清晰，手指在键盘上翻飞，將长长的预算表拆解成了极具说服力的五大类。
    第一类，计算与资料存储集群。
    二手图形工作站主机，显示器，备用散热风扇，静电屏蔽袋，防尘滤网。
    用途说明写得严丝合缝。
    【用於海量离线专业教材，英文前沿文献，工程图纸库的存储与快速检索。支持复杂cad机械结构渲染绘图，运行python脚本进行科研级数据清洗与处理，以及高密度的科研训练日誌记录。】
    第二类，基础机加工与装配平台。
    包含小型台式微型车床，高精度台式钻床，中心钻，成套hss钻头，少量加工硬质合金的含鈷钻头，高精度铰刀，全套丝锥板牙，切削液，专用攻丝油，机加工v形铁，压板，磁性百分表座……
    用途说明。
    【工欲善其事必先利其器，用於进行现代工程实践训练，熟悉標准孔加工工艺，精度轴类零件车削加工，培养机械结构从图纸到实物的独立製作与维保能力。】
    第三类，电力与电气控制系统。
    包含低速永磁发电机和玻璃钢叶片，风光互补智能控制器，三相整流桥模块，大功率卸荷电阻，纯正弦波高频逆变器，bms电池管理系统，dc直流微型断路器，各安培级保险丝……
    用途说明。
    【物理实验的底层是能源。用於实地学习风力流体力学发电原理，电力电子转换技术，低压直流微电网系统的搭建与电气安全接线规范。】
    第四类，空间物理环境观测与传感阵列。
    包含高精度三轴磁力计模块，温湿度气压三合一传感器，光照度传感器，脉衝式风速计，风向標，低照度宽动態usb工业相机，全景鱼眼镜头，sdr软体无线电接收器，漆包线，金属屏蔽线，各类开源开发板。
    除了传感器本身，他还额外列了一小栏不起眼的调试工具，usb逻辑分析仪，简易usb示波器，usb电压电流记录仪，若干低esr电解电容和陶瓷电容，以及一包不同规格的铁氧体磁环等等
    用途说明。
    【用於学习物联网基础数据自动採集，地磁微弱扰动记录与分析，天空光学异常连续观测，传感器温漂处理算法，低压供电噪声排查，以及野外恶劣环境下的观测记录系统设计。】
    第五类，设备耗材与长期封存体系。
    包含变色硅胶乾燥剂，气密防潮箱，气相防锈纸，工业防锈油，热敏標籤纸，电缆线號管，多格零件分类盒，强力布基胶带，尼龙扎带……
    用途说明。
    【科研的严谨体现在细节。用於精密设备的长期妥善保存，零件的科学分类检索，日常维护和海量硬体资料的安全管理。】
    每一项物资的后面，江临都极其专业地附上了全网比价后的价格区间。
    不仅如此，他还用不同顏色標註了必要性等级，提供了相应的平替方案，甚至客观地標明了哪些设备如果资金紧张可以推迟採购。
    这份被压缩过的採购预算清单，在第二天晚饭后被正式提交。
    凭藉著之前一模和后续的月考遥遥领先的傲人成绩，以及陆知行教授背书的光环，这份看起来非常正经且上进的预算案，在经过父母短暂的惊讶和商议后，得到全票通过，並且获得了全额的资金支持。
    江临悬在心里的石头终於落地。
    物资採购行动如同上了发条的机器，得以全速且顺利地展开。
    接下来的几天里，来自全国各地的快递包裹像雪片一样飞向江城。
    车库的角落里很快堆满了大大小小的瓦楞纸箱。
    最先到货的是那台二手的图形工作站。
    这是一台沉重的黑色金属怪兽。
    他拆开侧盖，清灰，检查电容鼓包、风扇轴承和硬碟通电次数，然后插上电源，重装了一个乾净的linux系统，对那几块大容量硬碟进行了重新分区。
    在根目录下，建立了一个目录树结构。
    【a-核心教材与专著】
    【b-前沿文献与预印本】
    【c-各行业工程手册与国標】
    【d-仪器设备原厂说明书】
    【e-废土环境数据观测记录】
    【f-自动化代码与python脚本】
    【g-低资源环境下的工程训练指南】
    【h-系统镜像与灾备恢復文件】
    架构搭好，接下来就是漫长的数据填海。
    他在网上疯狂搜刮资料，並全部离线下载保存。
    教材类从《等离子体物理导论》，《空间物理导论》，《天体物理学基础》，一路下到朗道理论物理教程全集。
    工程手册类则更加驳杂，厚达几千页的《机械设计手册》全套高清扫描版，某风电大厂流出的《兆瓦级风力发电机安装维护內部手册》，各种单片机开发板的底层引脚定义说明，sdr软体无线电从入门到精通的实操教程。
    至於文献类，他直接顺著磁重联的藤蔓往上摸，下载了几百篇关於磁重联机制综述，太阳耀斑爆发多波段观测，地磁暴与磁层亚暴演化模型，以及电离层异常扰动的顶级英文期刊论文。
    为了获得一手的对比数据，他还利用江大的校园网权限，下载了海量的公开空间观测数据。
    包括sdo、iris探测器、帕克太阳探测器传回的壮观的高清太阳活动影像，以及mms、cluster等地球磁层探测任务记录下的磁场和等离子体数据。
    ……
    然后是台钻，试钻。
    愚人节这天，他开始利用买来的传感器模块，在洞洞板上组装第一代低成本自动环境观测盒。
    这註定是一个痛苦的磨合过程。
    第一个版本，通电后连上电脑，串口监视器里弹出来的全是毫无规律的乱码。
    排查了半小时，发现是开发板和传感器的串口波特率设置不匹配。
    改好代码，第二个版本跑起来了。
    但屏幕上的三轴磁场数据跳动得像心电图一样离谱，数值前一秒还是正常的地磁强度，下一秒直接翻了十倍。
    江临盯著桌上的布局看了一会儿，嘆了口气，发现是磁力计模块离工作站机箱和桌下的交流电源线太近，完全被电磁噪声污染了。
    挪开位置，第三个版本上线。
    这次温湿度数据很稳定，但气压数据偶尔会直接变成零，或者掉线几秒钟。
    江临用镊子拨弄了一下连接线，发现是杜邦线的接头太松，接触不良。
    换上焊接和冷压端子，第四个版本开始长时间满负荷运行，並將数据写入sd卡。
    结果跑了三个小时后，sd卡写入失败报错。
    他最开始拿万用表看不出问题，只看到稳压输出在正常范围內。
    后来他把开发板的供电电压也写进日誌，又接了一个廉价 usb 逻辑分析仪，才发现每次 sd 卡写入时，电源线上都会出现一次极短的下陷。
    万用表看不见，程序先死给他看了。
    他把这些失败的原因、现象和解决思路，一条一条端端正正地写进了厚厚的《设备调试日誌》里。
    每一个踩过的坑，都是宝贵的经验。
    然后，他背著改进后的第五版观测盒，出现在江大物理楼b304。
    他把那个外观有些粗糙的塑料盒子放在桌上。
    尹航推了推眼镜，拔下盒子的外壳，像个严苛的质检员一样盯著里面看了十分钟。
    “走线比上次规整多了，有点工业级的意思了。”尹航淡淡地评价了一句，隨后话锋一转，“还有问题？”
    江临点头承认：“我自己跑了十二个小时，还是偶尔会死机，找不到原因。”
    “当然有问题，原因在物理层面上。你的磁力计模块虽然挪开了，但离dc-dc电源降压模块还是太近。那个降压模块里面有电感，工作时是个高频干扰源。”
    尹航毫不客气地指著里面一块绿色的pcb小板。
    “在这个狭小空间里，別给磁力计乱扣金属罩，你测的就是磁场。要屏蔽，也该先屏蔽电源模块，或者乾脆把磁力计做成外置探头，用非磁性支架伸出去。还有这里，外部进来的接线端子，根部必须加应力释放结构，比如打胶或者用扎带固定在底座上。不然在野外，大风一吹，线缆来回晃荡，线头金属疲劳迟早断在里面。这个盒子的內部结构不能混装，最好用亚克力板分层：传感器区在最上面透气，电源区在中间，数据记录区在底层隔绝干扰。”
    旁边的姚思雨走过来，一把拿过江临手里那份列印出来的数据记录表样例，眉头皱了起来。
    “你有自动记录模块了，是好事，但你这张表的设计逻辑还停留在手抄时代。”
    她顺手从桌上拿起一支红笔，毫不留情地在表格表头的空白处刷刷写下几个词。
    【设备唯一编號】
    【当前採样间隔】
    【实时供电电压】
    【传感器相对坐標】
    【安装三维方向】
    【本周期內是否发生自动重启】
    【期间设备是否被物理移动】。
    “仪器不是人，它不会说话。这些元数据如果不写进记录里，一旦你的数据曲线中间出现了一段断层或者突变，等几个月后你再回头看，你根本没法分辨这到底是因为遇到了真实的环境异常，还是单纯因为设备电池没电死机了，或者是被什么野兽碰歪了方向。数据脱离了元状態，就是一堆毫无价值的数字垃圾。”
    一直瘫在椅子上喝著速溶咖啡的孟澈，这时慢悠悠地转过老板椅，看著江临问了一句：“你那台工作站上，代码和记录表做版本管理了吗？”
    “採集脚本我准备用git管。”江临愣了一下，说道，“但观测表、配置文件和设备接线记录，我还没放进去。”
    “问题就在这。”
    孟澈把咖啡杯放到一边，语气比刚才正经了些。
    “你把git想窄了，它不只是管代码。你的传感器採集脚本，数据清洗脚本，观测记录模板，配置文件，设备编號表，接线图版本，传感器校准参数，全都该进本地仓库。”
    江临皱眉：“接线图也进？”
    “当然，尤其是接线图。”孟澈说，“你现在改一根线，觉得自己肯定记得。三个月后再看，鬼才知道你当时为什么把i2c地址改成那个值。”
    他敲了敲桌面上的数据记录表。
    “低资源环境里，最可怕的不是你写错代码，而是你不知道从哪一版开始错的。每一次改閾值、改採样间隔、改滤波参数、改传感器安装位置，都要留下提交信息。不是为了好看，是为了出事的时候能倒回去。”
    总而言之，三人的暴击让没有接受过课堂这种成体系训练的江临受益匪浅。
    ……
    一號夜里，所有的设备测试完毕，开始进入最终的封装阶段。
    台式钻床他只拆了工作檯、皮带罩、把手和容易磕碰的附件，立柱和底座做了定位標记。
    把这些容易在传送震动中晃动变形的垫上厚厚的海绵，单独用布基胶带打包。
    低速发电机这种铁疙瘩，被他用定製的硬质泡沫和木板在箱子里夹紧，確保它不会在重力衝击下砸坏別的精密零件。
    图形工作站为了防静电和震动，被拆下了沉重的独立显卡和所有机械硬碟，分別装进银色的静电屏蔽袋里。
    观测盒的內外贴上了显眼的萤光编號。
    所有的户外电缆，按照电力，信號，天线等不同系统，被整齐地分卷扎好。
    脆弱的含鈷钻头，丝锥，铰刀，全部被放进了带高密度海绵垫的硬壳工程盒里。
    风机控制器，整流桥，卸荷电阻，dc-dc降压模块，每一个上面都用热敏印表机打出了清晰的防水標籤，註明了输入输出的电压范围和最大电流。
    纸质资料实在太重了，不方便全部带走。
    江临只列印了底孔表，公差表，电气规范，资料目录索引，关键设备接线图，工作站恢復步骤，git回滚命令，传感器地址表……
    还有姚思雨和孟澈指导后修改出的几份终极表格：《標准化气象观测记录表》、《废土天空异常现象快速记录表》、《设备故障与维保追踪表》、《数据冷备份標准流程》、《离线git版本回退急救备忘录》。
    至於工作站里的海量数据，他狡兔三窟，做了整整三份物理隔离的备份。
    工作站主盘里有一份，那块防摔的移动硬碟里拷贝了一份。
    最后，那些最核心的文档和代码目录，被他精简打包，又分別拷进了两张工业级sd存储卡里。
    【第六次废土传送终极目標：建立前哨站一期工程。】
    【切记：此行的目的，不是荒谬地把现代江大实验室原封不动地搬进废土。而是要带进去一套能够自己在废土的土壤里，重新长出一个实验室的骨架。】
    【电力基建：先建立起完全可控的发电机组，储能阵列，到末端分配的安全闭环。有电，才有一切。】
    【机加基建：先建立起稳定的孔加工与標准螺纹加工能力。以此为基，万物皆可组装维修。】
    【观测基建：先建立24小时不间断的连续数据记录能力，客观收集磁场与光学数据。不预设立场，不提前下结论，让数据自己说话。】
    【计算基建：先建立健壮的离线资料库检索、自动化数据处理与严格的代码版本管理能力。】
    写完最后一行字，江临重重地合上记录本，环顾四周。
    原本空旷的小车库里，此刻整整齐齐地堆放著五个巨大的高强度工程封存箱。
    【电力箱】，【机加箱】，【观测箱】，【计算箱】。
    再加一个最轻但分量最重的【核心资料与求生箱】。