Топ-7 детекторов скрытой проводки

Управление домом

Управлять устройствами Умного дома можно через личный и
мобильное приложение (AppStore и Google Play) с компьютера, планшета или
смартфона, подключенных к интернету.

Фирменное приложение Ростелекома «Видеонаблюдение и
Умный дом» позволяет с легкостью настраивать сценарии — определенные алгоритмы работы
системы, устанавливаемые пользователем.

Благодаря сценариям умный дом станет подстраиваться под
режим дня и привычки человека. Сценарии можно создавать, а можно их выбрать и
настроить из уже заданных вариантов:

«Я
просыпаюсь»
. Каждое утро в указанное время система будет распахивать шторы или включать
свет, с помощью умной розетки запускать кофемашину, а умная колонка проигрывать
бодрую музыку из плейлиста.


Фирменное приложение Ростелекома позволяет с легкостью настраивать сценарии

«Я смотрю кино». Умный дом создает атмосферу домашнего
кинотеатра. Шторы и жалюзи закрываются, лампочки приглушают свет, умные розетки
подключают телевизор или проектор.

«Я дома». В момент возращения хозяина домой лампочки
включат уютный свет, умные розетки подключат увлажнитель, теплые полы зимой или
кондиционер летом для создания комфортного микроклимата.

«Я в отпуске». Во время отсутствия длительного хозяев
дома умный включить режим «имитация присутствия». По расписанию в зависимости от
дня недели будут загораться и тухнут лампочки, раскрываться и закрываться шторы.

Расширение возможности на Ардуино

Одной из возможностей умного дома является визуализация состояния автоматики и проходящих в системе процессов. Для этого рекомендуется применять отдельный сервер, обеспечивающий обработку состояний (может применяться программа Node.js).

Упомянутая программная технология применяется для решения интернет-задач, поэтому для визуализации «Умного дома» используется язык Java Script (именно с его помощью создается обработчик и сервер). Результаты можно увидеть на экране компьютера или ПК.

Для реализации задуманного подойдет ноутбук, обычный ПК или Raspberry Pi. Применение такой системы позволяет увеличить ее возможности. Так, если на плате Ардуино имеется небольшой объем памяти, на сервере такие ограничения отсутствуют. Программа пишется таким образом, чтобы обеспечить полное управление платформой.

При желании можно задать алгоритм, который будет фиксировать факт нахождения человека в доме, и собирать эту информацию. Если владелец ежедневно возвращается где-то к 17.30, за час может быть включен бойлер или отопительные устройства. По приходу домой человек попадает в теплое здание с горячей водой.

Программа может запомнить время, когда владелец ложится отдыхать и отключать нагрев воды. Таких нюансов, которые при необходимости вносятся в программу, множество. Именно наличие внешнего ПК дает большие возможности контроллеру на Ардуино.

Активные детекторы

Данные приборы более совершенны, чем уже рассмотренные. Стоят они подороже, но обладают дополнительными возможностями и помогают находить не только проводку.

Металлодетектор

Металлодетектор действует иначе, чем вышеописанные сканеры. В сущности, это тот прибор, который раньше называли миноискателем. Теперь он называется металлоискатель. Он находит металл

Неважно, находится этот металл под напряжением или нет. Приборы такого вида довольно чувствительны, кроме того, их чувствительность можно регулировать и добиваться тонкой настройки под условия поиска

Принцип работы металлодетектора состоит в следующем. В катушку с проводом, которая является датчиком, подается переменный ток повышенной частоты от одного генератора. В приборе есть еще один генератор, работающий на той же самой частоте, причем эта частота жестко стабилизируется. Сигналы от катушки и образцового генератора поступают на смеситель, который выделяет разность этих частот.

Когда к катушке датчика приближается металлический предмет, частота первого генератора слегка меняются. Но из-за того, что это частота довольно приличная, даже небольшое ее изменение создает на смесителе сигнал вполне обнаруживаемой частоты. Дальше он усиливается и выдается на индикатор.

Чувствительность прибора оказывается очень высокой, по сравнению с тем, что мы рассматривали выше. Но и стоимость его тоже в несколько раз выше. Преимущество металлодетектора состоит в том, что он позволяет обнаруживать металлические трубы, в которых проложена проводка. Проводку он тоже обнаруживает, независимо от того, под напряжением она или нет. Разумеется, он обнаруживает арматуру, заложенную в бетон и прочие металлические вещи, находящиеся в стенах.

Искатели для неметаллов

Кроме магнитного поля, активные детекторы могут использовать электрическое поле. Они оказываются чувствительными не только к металлу, но и к диэлектрикам, например, к дереву. Такой датчик представляет собой “открытый” конденсатор, чувствительный к изменениям электрического поля рядом с его обкладками. Он тоже питается переменным током и так же использует метод биений (разности близких частот), как и прибор с катушкой.

И наконец, несколько слов об ультразвуковом и радарном датчике. Это тоже активные приборы. Первый из них излучает ультразвук, в точности как эхолот или сонар для подводных лодок. Отраженный ультразвук, после усиления, анализируется микропроцессором и пользователь может узнать довольно много о том, что и как расположено внутри исследуемого материала.

Металлические предметы, дерево, пластик, различные неоднородности, все это будет точно обнаружено. Для точного и глубокого поиска металлов и проводов используют самый настоящий радиолокатор, только ручной. Это наиболее дорогой искатель, он используется строителями-профессионалами в трудных и ответственных случаях.

Виды приборов

Детекторы отличаются принципом реализации сканера. Основные их разновидности:

  • Электростатические. Надёжные и простые в применении устройства. Работают благодаря электростатической технологии, что увеличивает радиус обнаружения металла. Важный недостаток прибора – он не реагирует на проводку без напряжения.
  • Электромагнитные. Отличаются хорошей точностью определения проводки, погрешности их работы минимальны. Это достаточно надёжные устройства, которые служат долгие годы без ремонта и не требуют особого обслуживания. Могут точно находить кабель в стенах только при напряжении минимум 1 кВт. Сети с небольшими нагрузками или обесточенные провода не поддаются определению.
  • Металлодетекторные. Приборы не ориентируются на электричество вовсе, они просто ищут любой металл, погруженный в бетон. Такой принцип действия приводит к сложности распознания проводки и арматуры, но обнаруживает обесточенные кабели.
  • Комбинированные. Самые точные устройства, но и стоят больше остальных. Прибор использует параллельно несколько методов поиска материала. Комбинированные детекторы легко находят нержавеющие трубы, проводку, сталь и прочий металл. Отлично работают даже с глубоко утопленными металлическими изделиями.

Принцип работы детектора

Работа таких приборов основана на разных физических эффектах. По этому признаку они делятся на виды:

  • электростатические;
  • регистрирующие электромагнитное излучение;
  • металлоискатели;
  • комбинированные (сочетают в себе несколько методик).

Первая разновидность реагирует на провод под напряжением. Действие основано на способности полевого транзистора менять толщину p-n перехода и, как следствие, проводимость при попадании ножки затвора в электростатическое поле.

Достоинства:

  1. Низкая стоимость.
  2. Простая схема.
  3. Дальнодействие.
  4. Не нужно подключать к проводу нагрузку.

Электростатический детектор незаменим, если требуется найти место обрыва кабеля. Это наиболее подходящий вариант для применения в быту.

Недостатки:

  • высокая чувствительность к электромагнитным помехам от роутера, микроволновой печи, телевизора, компьютера и пр.;
  • неспособность находить кабели во влажных стенах;
  • прибор не «видит» обесточенные линии.

По электромагнитному излучению

Эти искатели реагируют на электромагнитное поле, генерируемое движущимися носителями заряда. Чтобы возник ток, к проводу подключают нагрузку. Для бюджетных моделей ее минимальное значение составляет 1 кВт, поэтому найти кабель светильника таким прибором невозможно.

Достоинство – высокая точность, ошибка не превышает нескольких миллиметров.

По принципу металлоискателя

Главный рабочий орган этого прибора – электрическая катушка-индуктор, излучающая переменное электромагнитное поле. По наведенным им вихревым токам устройство распознает наличие металлических тел в бетоне или кирпичной кладке.

Достоинство – детектор находит обесточенные линии.

Недостатки:

  • сложное устройство;
  • высокая цена;
  • одинаковая реакция на все металлические предметы – арматуру, гвозди, трубы и т.д.

Дорогие металлоискатели различают медь, сталь и алюминий.

Самые функциональные модели, помимо индуктора, имеют эхолот, что позволяет им идентифицировать деревянные и пластиковые объекты.

Детекторы этого типа в самостоятельном виде не применяют, т.к. с их помощью нельзя отличить провод от арматуры. Они дополняют электростатический или магнитный модуль и служат для уточнения данных.

GSM модуль

В качестве модуля обмена информацией через сотовые сети связи, в проекте умного дома на Ардуино, используется GSM SIM900. Выбран шилд по причине его аналогичности питания 5 В, для совместного подключения с микроконтроллером к резерву.

Обмен информацией между GSM900 и Arduino выполняется по последовательному порту. В схеме, аппаратный D0 занят реле экономии, D1 отоплением. Будет использоваться программный порт на цифровых пинах 7 и 8. Питание с Ардуино раздельно, электрическая взаимосвязь выполняется через GND модема и аналогичную линию микроконтроллера.

Запуск аппарата будет производиться программно. Для чего в GSM900 запаивается перемычка R13 и пин D9 модема соединяется с D13 Ардуино.

Обратите внимание, что соединение коммутирующих линий TX-RX выполняется перекрестно. Скетч включения GSM SIM900:

Скетч включения GSM SIM900:

void Modem_on() { pinMode(13, OUTPUT); digitalWrite(13,LOW); delay(1000); digitalWrite(13,HIGH); delay(2000); digitalWrite(13,LOW); delay(3000); }

Working with NRF24L01 Modules

Let’s start with the NRF24L01 modules, as they’re most complex part of the project. I went for the more expensive, longer range version of these: technically known as NRF24L01+PA+LNA. They come with an on-board signal amplification circuit and antenna connection, though I suggest you try the cheaper non-antenna version of the modules first if you have a normal home with regular walls, not the meter-thick solid stone kind of wall that I do. The claimed range of these is about a kilometer, more than enough for me put into the garden shed.

However, these things are really difficult to work with; if you go ahead and plug everything in without reading these tips first, you will be disappointed.

  • The module needs 3.3v input power to the VCC pin – not 5v. If you put in 5v, you’ll fry it.
  • Solder a 10uF capacitor across the VCC/GND terminals. The solid grey line on the capacitor indicates the negative/GND side.
  • Use short, high quality jump cables; or better still, solder them directly to a prototyping shield to keep cable length to a minimum and solid connections.
  • If you’re using an Arduino clone, the voltage regulator doesn’t quite provide enough for them on 3.3v pin – you’ll need to use an external power supply board (linked above), available for about $1 each. These provide a stable 3.3v. If you’re using an original Arduino brand Uno, this doesn’t appear to be an issue.

I strongly suggest you do some basic tests first just to establish your radio is working. Wire two radios up as shown on the MySensors page. It doesn’t matter that their diagram show Arduino Micro boards – the same pin numbers are used. Note that the diagram shows the NRF24L01 from the top; you’ll actually be plugging things in from the underside. Mentally adjust accordingly. Ignore the gray IRQ pin, it’s not currently used. In summary:

  • VCC goes to 3.3v on your external power supply
  • GND goes to common ground rail
  • CE to pin 9
  • CSN/CS to pin 10
  • MOSI to pin 11
  • MISO to pin 12
  • SCK to pin 13

You’ll need two nodes fully wired to test with. Download the RF24 library and load the simplest Getting Started example. Power on both modules, but leave one connected over USB and open up the serial console. Type “T” and send, to switch it into transmit mode, at which point you should get debug messages saying it’s successfully pinging a message to the other node.

Загрузка Tasmota в ESP-01

Существует два способа загрузки Tasmota в микроконтроллер ESP-01 – «по воздуху» (over the air, OTA) или с помощью использования платы Arduino Uno в качестве FTDI программатора. В данном проекте мы будем использовать второй способ (на основе платы Arduino Uno).

Для загрузки прошивки Tasmota в микроконтроллер ESP-01 выполните следующую последовательность шагов.

Шаг 1. Скачайте программное обеспечение Tasmota

Загрузите программное обеспечение Tasmota по адресу http://ota.tasmota.com/tasmota/release/. Tasmota содержит большой список файлов с различными встроенными драйверами для взаимодействия с разнообразными датчиками и другими устройствами. Если вы начинающий в этой тематике и вы не знаете какие из этих файлов вам пригодятся, просто начните с файла tasmota.bin” – он содержит все необходимое для того, чтобы управлять большинством доступных вам устройств.

Шаг 2. Подготовка аппаратного обеспечения

В данном проекте бы будем использовать плату Arduino Uno в качестве программатора для загрузки прошивки в микроконтроллер ESP-01. Схема подключения ESP-01 к плате Arduino Uno для данного случая представлена на следующем рисунке.

В схеме необходимо сделать следующие соединения между ESP-01 и платой Arduino Uno.

ESP-01 Arduino Uno
VCC 3.3V
GND GND
CH-PD 3.3V
RX RX
TX TX
GPIO-0 GND
GPIO-2 не подключен
RST первоначально не подключен, перед загрузкой прошивки в микроконтроллер подключите RST на землю и затем через полсекунды отключите его от земли

Кроме этого, подключите контакт сброса (Reset pin) платы Arduino к земле (GND) чтобы обойти плату Arduino. Это позволит отключить плату Arduino и загружать код напрямую в плату ESP8266. После того как все соединения в схеме будут сделаны, подайте питание на плату Arduino Uno и откройте Arduino IDE. Выберите “Generic ESP8266 Module” в пункте меню Board. Перед тем как нажимать на Upload, нам необходимо загрузить ESP-01 в режиме программирования. Для этого замкните на землю (Ground) контакт RST и затем нажмите на Upload в вашей Arduino IDE.

Шаг 4. Загрузка прошивки в ESP-01

Выберите порт, к которому подключена плата Arduino Uno. Затем выделите файл прошивки Tasmota, который вы скачали ранее. Tasmotizer также предоставляет вам возможность сохранения старой прошивки, которая находится в ESP-01 в данный момент. Если вы хотите сохранить старую прошивку ESP-01, выберите опцию «Save original firmware».

После выбора порта и файла нажмите кнопку ‘Tesmotize!’ и дождитесь завершения процесса записи прошивки в ESP-01.

Working with NRF24L01 Modules

Let’s start with the NRF24L01 modules, as they’re most complex part of the project. I went for the more expensive, longer range version of these: technically known as NRF24L01+PA+LNA. They come with an on-board signal amplification circuit and antenna connection, though I suggest you try the cheaper non-antenna version of the modules first if you have a normal home with regular walls, not the meter-thick solid stone kind of wall that I do. The claimed range of these is about a kilometer, more than enough for me put into the garden shed.

However, these things are really difficult to work with; if you go ahead and plug everything in without reading these tips first, you will be disappointed.

  • The module needs 3.3v input power to the VCC pin — not 5v. If you put in 5v, you’ll fry it.
  • Solder a 10uF capacitor across the VCC/GND terminals. The solid grey line on the capacitor indicates the negative/GND side.
  • Use short, high quality jump cables; or better still, solder them directly to a prototyping shield to keep cable length to a minimum and solid connections.
  • If you’re using an Arduino clone, the voltage regulator doesn’t quite provide enough for them on 3.3v pin — you’ll need to use an external power supply board (linked above), available for about $1 each. These provide a stable 3.3v. If you’re using an original Arduino brand Uno, this doesn’t appear to be an issue.

I strongly suggest you do some basic tests first just to establish your radio is working. Wire two radios up as shown on the MySensors page. It doesn’t matter that their diagram show Arduino Micro boards – the same pin numbers are used. Note that the diagram shows the NRF24L01 from the top; you’ll actually be plugging things in from the underside. Mentally adjust accordingly. Ignore the gray IRQ pin, it’s not currently used. In summary:

  • VCC goes to 3.3v on your external power supply
  • GND goes to common ground rail
  • CE to pin 9
  • CSN/CS to pin 10
  • MOSI to pin 11
  • MISO to pin 12
  • SCK to pin 13

You’ll need two nodes fully wired to test with. Download the RF24 library and load the simplest Getting Started example. Power on both modules, but leave one connected over USB and open up the serial console. Type «T» and send, to switch it into transmit mode, at which point you should get debug messages saying it’s successfully pinging a message to the other node.

Управление устройствами с помощью Tasmota

Tasmota позволяет вам настраивать и управлять любыми устройствами, которые используют ESP Wi-Fi чип. В нашем проекте мы используем чип ESP-01, будем управлять светодиодом и считывать данные с датчика DHT11. Для этого нам сначала нужно настроить Tasmota – нажмите на кнопку ‘Configuration’ и затем на следующем шаге нажмите на ‘Configure Module.’

На странице конфигурации модуля (‘Configure Module’ page) по умолчанию тип нашего модуля будет определяться как ‘Generic (0)’. Измените его на ‘Generic (18)’ и сохраните изменения.

Снова вернитесь на страницу конфигурации модуля (configure module page) и выберите ‘PWM’ (ШИМ, широтно-импульсная модуляция) чтобы управлять светодиодом на GPIO2 и датчиком DHT11 на GPIO0.

Затем нажмите на кнопку ‘Save’ чтобы сохранить сделанные изменения, после чего модуль ESP-01 начнет перезагрузку. После этого перейдите в главное меню (Main Menu), где вы увидите переключатель (toggle button) со слайдером, с помощью которых вы будете управлять яркостью свечения светодиода и считыванием данных с датчика в вашем Tasmota Web UI (графическом веб-интерфейсе пользователя).

Теперь настало время проверить работу проекта. Подключите светодиод к контакту GPIO2 и датчик DHT11 к контакту GPIO 0 модуля ESP-01 как показано на следующем рисунке.

Если все работает так, как надо, то вы увидите считываемые с датчика DHT11 данные в интерфейсе Tasmota Web UI и вы сможете использовать переключатель чтобы включать/выключать светодиод и слайдер чтобы изменять яркость его свечения.

Интерфейс с пользователем

Основой управления системой «умный дом» представленного проекта можно считать обмен СМС сообщениями и две ручные кнопки с индикаторами состояния.

Ручной

Схема:

Кнопка охраны переводит дом в защищенный режим. Клавиша экономной стадии работы отключает питание на приборы освещения и устанавливает программу прогрева пространства до 5 °С.

Через сообщения Сим

На телефон пользователя передается три вида сообщений: открытие двери и калитки, отключение и восстановление энергоснабжения дома, разряд резерва питания.

При обратном получении СМС сообщения вида «Мы едем», микроконтроллер включает отопление до +20. Одновременно активируется возможность запуска ламп уличной подсветки, которые обычно отключены в экономичном режиме. Но система в остальном остается в ожидании — внутреннее освещение и розетки жилья отключены. Выйти из последнего можно физической кнопкой.

В целях уменьшения совпадений — хозяева в дороге, а дом обносят — снять с сигнализации получится только ручным нажатием на клавишу. То есть, по возвращению владельцев, им все равно поступит сообщение о том, что они открыли дверь и калитку.

Иные средства коммуникации

Обеспечение интерфейса умного дома, использующего Arduino можно выполнить не только двумя кнопками, индикаторами режима и СМС сообщениями. Доступны шилды с ЖК-экраном, полноформатной цифровой или буквенной клавиатурой, сетевыми адаптерами. Используя последние, организовывается web-сервер, заходя на который удаленно видно информацию о текущем статусе. Доступно добавление элементов на страницу, управляющих конечным оборудованием.

Нужно ли демонтировать старые счетчики

Внедрение умных счетчиков не означает, что все старые электросчетчики придется выбросить. Приборы учёта будут заменяться постепенно, по мере истечения срока эксплуатации, даты следующей поверки или выхода из строя.Их будут заменять на «умные» по мере выхода из строя старых счетчиков электроэнергии. То есть когда они будут ломаться, будет заканчиваться их межповерочный интервал или срок эксплуатации.

До этого времени спокойно можно пользоваться старыми счетчиками. Также будет организована определённая процедура допуска новых приборов в эксплуатацию, при которой потребителю электрической энергии будет достаточно лишь присутствовать.

Building the MySensors MQTT Client Gateway

Ok, now that we know the RF24 radios are wired in and working correctly, go ahead and download the development branch of MySensors Arduino package. This tutorial was written using version 1.5, but should be ok with later versions too. We’re using the development branch because at the time of writing, the MQTT client gateway isn’t yet a part of the main package.

Although there is MQTTGateway available in the master branch, it acts as a server too, which we don’t want because we already have a stable MQTT server running on the Raspberry Pi. We just want to forward the MySensors data onto that. Again, if this isn’t what you want – if you’d rather not use MQTT at all – then look at EthernetGateway or SerialGateway, both of which are also compatible with OpenHAB.

It’s worth noting that the download package doesn’t just include essential MySensors files, it also includes compatible libraries needed for every possible sensor. To avoid conflicts, I’d suggest just backing up your entire current libraries folder and replacing it all with the ones in the download package.

Wiring for the gateway is a little different; once you have your Ethernet shield, use the following pins for the radio module:

  • CE to pin 5
  • CSN to pin 6
  • SCK to pin A0
  • MOSI to pin A1
  • MISO to pin A2

You also need to enable the #define SOFTSPI line in the libraries/mySensors/MyConfig.h file. Do this by removing the // to uncomment it, it’s around line 309 on mine.

We need to do this because both the radio module and network shield use SPI, and they’re incompatible; so we just shift the radio module SPI to some other pins and perform SPI communication in software instead (hence, soft SPI).

Load up the MySensors/GatewayW5100MQTTClient sketch. If you don’t see this under the MySensors menu, you don’t have the development branch installed. Use the link provided above to re-download the whole library.

You’ll need to define a static IP address for the controller, the IP of your network router and subnet, and the IP address of your existing MQTT server. Feel free to modify the topic prefixes too if you like. Upload, and plug that thing into the network. Briefly check the Serial console for any glaring errors like being unable to connect to your MQTT server, otherwise set it aside (but leave it on).

Components Needed

For the gateway, you’ll need:

  • Arduino Uno
  • Ethernet Shield (W5100 based)
  • NRF24L01 module – I’ve used the +PA+LNA versions throughout, which have an increased range of up to 1km. The wiring is the same whichever you choose.

For each sensor node:

  • Arduino Uno
  • NRF24L01 module
  • Sensors (to start with, I’d suggest a temperature and humidity DHT11 or DHT22 module)

Additional / Optional:

  • 10uF capacitors, one for each RF module you have (the link is for a pack of 50!)
  • Power Supply with 5v and 3.3v output (YwRobot MB102 works well and they’re $1 each) – required if using a clone Arduino. You’ll also need a 9-12v DC power supply for these.
  • Prototyping Shields, or short male-female jumper wires.

Советы по использованию детекторов скрытой проводки

Каким сканером кабеля пользуетесь Вы?

ЭлектростатическимЭлектромагнитным

Здесь несколько полезных советов:

Самый первый совет – перед использованием детектора убедитесь, что батарейка в нем свежая

Если это не так, то точность обнаружения будет крайне низкой и вы можете угодить сверлом прямо в кабель под напряжением или водопроводную трубу.
Если вы пользуетесь генератором для подачи питания в проверяемый кабель, обязательно убедитесь, что он отключен от электросети и на нем нет напряжения! Несоблюдение этого совета может привести к поражению током.
При обнаружении отклика от прибора (неважно, звуковой или световой индикатор он использует) не торопитесь с выводами. Особенно, если это прибор активного типа, металлодетектор

Обстоятельно исследуйте трассу, зарисуйте ее расположение на бумаге или отметьте карандашом на стене. Только после анализа всех данных решайте, где может быть труба или арматура, а где проводка. Также учитывайте входы коммуникаций в известном месте, чтобы отслеживать их трассу дальше.
Имейте в виду, что детектор проводки простого типа (пассивный) в режиме питания от электросети покажет расположение только фазного провода. Нейтраль или защитную землю он не обнаружит, если они идут отдельно от фазных проводов.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Зов электронных книг
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: