Къща с високотехнологични елементи за бездомна котка

Наскоро забелязах, че на тавана на плевнята се е настанила кльощава и много плаха котка с вечно тъжни очи...



Той не се свърза, но ни наблюдаваше отдалеч. Реших да го почерпя с първокласна храна, която нашите домашни котки поглъщат. Дори след два месеца лакомства, котката все още избягваше всички опити да се свърже с него. Може би го е получил от хората по-рано, което доведе до такава плахост.
Както се казва, тъй като Мохамед не отива в планината, самата планина ще дойде при Мохамед. Във връзка с предстоящата смяна на сезона и неизбежното по-студено време, реших да му построя някаква „къща“, като я поставих на неговата територия, тоест на тавана.

Основата на къщата е легло, изработено от двойна кутия от манго Хайнан. Двойна е, когато кутията е поставена в обърнат капак от същата кутия. Всяка половина е двойна, така че кутията се оказва четворна и с повишена здравина. Китайците знаят много за кутиите, тъй като размерът им беше идеален за котки. 🙂 Между слоевете поставих ламинат в кутията за допълнителна топлоизолация. След това сложих 2 слоя сантиметрова гума от пяна на дъното, а отгоре - стара хавлиена кърпа, сгъната на три.
Знаейки каква е „млечната стъпка“ с освобождаването на ноктите и как всяко спално бельо със сигурност ще се смачка с времето, заших и трите слоя на кърпата чак до кутията. Освен това той го шие не с конци, които лесно могат да бъдат сдъвкани или скъсани от нокти, а с медна (намотаваща) жица в лакова изолация с дебелина до 1,2 мм. Да, грубо е, но е и антивандалско, от котешки нокти или зъби.


Използвайки подобен метод, заших всички ъгли, така че спалното бельо да запази формата си на легнало място, дори въпреки всяка злоупотреба от жителя-заселник.

Но не е достатъчно просто да поставите меко легло, защото през зимата на тавана има мразовити течения със същата температура като навън. Това означава, че възникна задачата да се създаде нещо като „купол“ около креватчето, за да се запази топлината, излъчвана от котката. За да направите това, подготвеното легло беше поставено в по-голяма кутия.
На страничната стена на външната кутия изрязах нещо като „вратичка“, самозатваряща прохода, за да не излиза прекалено много топлината.
С напредването на работата домашните котешки лица успяха няколко пъти да опитат такъв нежно уютен дом:


Много им хареса нежното тропане в леглото, което за 5 минути незабавно приспи всички:


Добре, добре, след като можем да поддържаме температурата около жителя, използвайки външно затворен периметър, тогава защо да не генерираме топлина точно там, така че местната котка да може да спести загуба на топлина в тялото си. За целта на дъното на голямата кутия бяха поставени още два слоя дебел картон с топлоизолация, между които бяха поставени два активни термични нагревателни елемента от многожилен константанов кабел. Те са предназначени за захранване от USB, тоест 5 волта. След като ги свързах последователно, ги преобразувах на захранване от 9 - 10 волта, с консумация на ток около 1 ампер, което би ни дало мощност на нагревателна подложка от 9-10 вата. И това вече е много за такъв малък отоплителен обем.


Тъй като животното е априори неграмотно, то теоретично може да дъвче захранващия кабел за нагревателната подложка в кутията. И ако е така, тогава трябва да помислите върху въпроса за гарантиране на безопасността на здравето на животното, от евентуален токов удар. За постигането на тази задача се отказах от използването на съвременни импулсни устройства и избрах трансформаторно захранване със стар режим, с галванична изолация от мрежата (не беше включено на снимките). Въпреки че импулсните генератори също имат разединение, те все още "щипят" доста, например по отношение на отоплителния кръг.
Е, тъй като влязохме в къщата с „звънци и свирки“, си помислих, че ще инсталирам кутията на тавана, ще заковам фронтона обратно с обшивка и довиждане. Ами ако направим някакъв вид видео наблюдение? Ще бъде интересно да разберем дали котката ще се възползва от цялата идея? Не исках да пускам видео кабел; това щеше да изисква много кадри, така че реших да прибегна до предаване на видео по радиоканал. Веднъж попаднах на изгорял 5,8 GHz видео предавател, чийто собственик някак успя да го изгори. По-специално, изходният етап на RF усилвателя на мощността се оказа изгорял. След като премахнах дефектната микросхема на изходния етап, както и всички SMD „тръби“ около него, свързах изхода на задвижващия етап на видеопредавателя с коаксиален „байпас“ към изходния конектор SMA за антената. Използвайки векторен рефлектометър Arinst 23-6200 MHz, измерих коефициента на отражение на S11 и се уверих, че изходният импеданс при работни честоти остава в приемливи граници, около 50 ома.

Промъкна се любопитство, каква тогава е реалната мощност на такъв „кастриран“ видеопредавател, ако захранвате антената директно от „усилвателя“, тоест без усилвател на мощност изобщо? Направих измервания с помощта на прецизен микровълнов измервател на мощност Anritsu MA24106A, в подходящия диапазон до 6 GHz. Действителната мощност на най-нискочестотния канал на този предавател, 5740 MHz, беше само 18 миливата (от 600 mW). Тоест само 3% от предишната мощност, което е много малко, но все пак приемливо.


Тъй като се случва така, че наличната микровълнова мощност не е достатъчна, тогава за нормално предаване на видео потока ще трябва да използвате по-добра антена.
Намерих стара антена за тази честотна лента от 5,8 GHz. Попаднах на антена от типа "спирално колело" или "детелина", т.е. антена с пространствено кръгъл поляризационен вектор, по-специално лявата посока на въртене. В градски условия дори е добре, че сигналът няма да се излъчва с линейна поляризация, а с кръгова. Това ще улесни и подобри картината на борбата с неизбежните смущения при приемане, причинени от отражение от близки препятствия и сгради. Първата снимка, в долния десен ъгъл, схематично показва как изглежда кръговата поляризация на вектора на разпространение на електромагнитна радиовълна.

Използвайки прясно калибриран векторен мрежов анализатор (VNA устройство), след като измерих VSWR и импеданса на тази антена, изпитах известно униние, тъй като те се оказаха много посредствени. Чрез отваряне на капаците на антената и работа с пространственото разположение на всичките 4 вибратора там, с задължителното условие да се вземе предвид пропускливостта на пластмасовите капаци, успяхме напълно да премахнем паразитната реактивност както от капацитивен, така и от индуктивен характер. В същото време беше възможно да се задвижи активното съпротивление до централната точка на кръговата диаграма на Уолпърт-Смит (точно 50 ома), при избраната честота на долния канал на съществуващия предавател, а именно при планираната честота на излъчване на 5740 MHz:


Съответно, нивото на отразените загуби (на графиката на средния логаритмичен магнитуд) показа микроскопична стойност от минус 51 dB. Е, тъй като на практика няма загуби при резонансната честота на тази антена, тогава съотношението на стоящите вълни на напрежението (VSWR) показва идеално съвпадение в рамките на 1,00 - 1,01 (долна SWR графика), при същата избрана честота от 5740 MHz (по-ниска от налични предавателни канали).
Така цялата малка налична мощност може да бъде излъчена в радиоефира без загуби, което е необходимо в този случай.


Постепенно ето набор от допълнителни аксесоари, които бяха сглобени за инсталиране в къщата за котки:


Тук, в допълнение към „нагревателите“ (големи и лъскави плочи в долната част), е добавена и система за дистанционно включване/изключване, под формата на радио дистанционно управление и приемно-релеен блок, конфигуриран за взаимна радио комуникация в диапазон от 315 MHz.
Това е необходимо, за да не се влияе постоянно на спящата котка с LED осветление и включен радиопредавател, дори и да е изключително слаб и разположен зад металната обшивка на таванския фронтон.

Животното трябва да спи спокойно, без изкуствено осветление, близка видеокамера или вредно радио излъчване, проникващо в живите клетки на тялото. Но за кратко време, по всяко време при поискване, можете да използвате дистанционното управление, за да захранвате цялата видеосистема с диодни светлини, бързо да видите как са видео дисплеите и незабавно да изключите системата.
От гледна точка на консумацията на електроенергия това също е оптимален и икономичен избор.

LED лента от 12 диода беше разрязана на две части, залепена и „зашита“ отгоре със същата твърда медна жица, така че да не се скъса от евентуално нападение с нокти и светлините да светят където трябва:


Видеокамера с видеопредавател и чифт LED ленти, захранвани за икономия чрез чифт токоограничаващи резистори (390 ома всеки), както и приемник на радиопревключвател, консумират само 199 mA, когато са включени, от секунда 12-волтов източник на ток. В изключено състояние, в режим на готовност, се намира само радиопревключвателят, с консумация в режим на готовност от само 7,5 mA, което е много малко и по същество е маскирано на фона на загубите в измерването на потреблението от мрежата.
Електрическите нагреватели също не се включват ръчно. За тях понижаващ трансформатор е свързан чрез радиоуправляем термостат, чието дистанционно управление със сензори се намира в къщата. Така че, когато вече е топло, отоплителната система ще се изключи автоматично и ще се включи само когато външната температура падне.
Видеокамерата е избрана от камера без рамка, но с доста висока фоточувствителност от 0,0008 лукса.
От аерозол го покрих с полиуретанов лак за атмосферна защита и промени във влажността или дори възможни валежи.

Покрити антена и камера след лакиране, изглед отзад. По-долу можете да видите бюрокрацията, която все още не е премахната, покриваща контактите на главния конектор:


На видеокамерата трябваше да префокусирам обектива, за да работи в близката зона, на основното разстояние от 15-30 см. Корпусът на камерата с обектива беше просто залепен върху термичен капрон, точно в ъгъла на кутията.
Монтираната част от оборудването (с окабеляване) на кутията, преди да изпратите цялата конструкция на тавана:


Както можете да видите, тук „таванът“ на кутията е подсилен отвътре и също е „зашит“ с мед, в случай че котката реши да скочи отгоре и да стъпче „покрива“ на къщата. Във всеки случай тук няма да има достатъчно лента, дори и да е антивандално подсилена.
Финалните тестове върху домашни котки, с включено осветление и видеопредаване, показаха приемлив успех на замислената концепция:

1) Със сиамка:


2) С трикольор:


Видео връзката, разбира се, не е Full HD резолюция, а обикновен аналогов SD (640x480), но за кратко управление е повече от достатъчен. Няма задача да се изследва всеки косъм, важно е да се разбере дали обектът на наблюдение изобщо е жив.

Дойде денят да се монтира цялата конструкция на съоръжението за настаняване, което представляваше стар таван в малка плевня с местно огнище. Таванът се оказа неподдържан, просто го заковаха с пирони и толкова. Трябваше да използвам клещи, за да премахна около 50 пирона, разположени около периметъра на всеки от двата листа обшивка на фронтон.


Очаквах, че котката е плаха и веднага ще избяга от шума на такава „инструментална операция“ с тавана. Но го нямаше! Той се втурна към мен, ръмжейки отчаяно, съскайки и опитвайки се да нарани с нокти. Очевидно преди това той се е бил с местни котки повече от веднъж и в битки е спечелил това убежище за себе си. Това е неизвестно.
За първи път виждам такава бърлога на таванска котка. Това е много прашна, стара стъклена вата, уплътнена до плоско състояние. Изглежда, че това не е първата котка, която живее там. Наблизо лежаха купчина птичи пера, очевидно останки от изядена плячка. Наоколо има струпвания от стари и черни паяжини, маса прах, пера и скелети на малки птици, като цяло грозна и зловеща гледка:




След като поставих котешката къща стабилно под покрива и свързах окабеляването, завинтих стария корпус с нови винтове.


Видеопредавателят беше незабавно планиран да бъде премахнат от метализираната зона за „засенчване“, така че нищо да не пречи на вече много слабата радиовълна, преминаваща през двора, и отразена от оградата, да проникне през отвора на прозореца в къщата, за да приемника с монитора. Предавателят е предварително обвит в термосвиваема свивка със запечатани краища и монтиран на крака на мачтата, така че да няма проводящи структурни елементи около антената на разстояние 1,5 - 2 Lambda. На снимката можете да видите изкривена антена, казват те, защо е толкова небрежна?.. Тук не става дума за „чистост“, а за внимателно калибриран ъгъл на пространствена ориентация на антената, като се вземе предвид нейният модел на излъчване. Малко по-късно се наложи отново да отворим фронтона, както и да закрепим предавателя по различен начин и да огънем антената под оптимален ъгъл, също за защита от падащ дъжд и градушка с вятър, който винаги пада строго от една и съща посока. Като се вземат предвид два фактора наведнъж, коаксиалното захранващо устройство беше огънато, но няма смисъл да се дублира подобна снимка.

Един любознателен читател може да забележи, защо трябваше да отворите тавана отново? Защото след три дни чакане и периодично включване на системата за видеонаблюдение, така и не намерих котката в новата къща. Може би той просто се страхува да се приближи или да погледне вътре. Може би е усетил миризмата на чужди котки от кутията. И най-вероятно котката дори не е разбрала, че това е къща с легло и можете да влезете там, като просто плъзнете капака на слота с челото си. Причината е неизвестна.
Реших да го примамя чрез миризмата на лакомства. Е, поне за запознаване, нека разбере, че в кутията няма опасност и че там е наистина забавно. Аз самият бих спал, но трябва да работя. 🙂
Като цяло, след като отново отворих достъпа до тавана, преди да вляза в кутията и в коридора на самата кутия, както и в леглото, хвърлих няколко гранули храна със свежа миризма.


Ура, вкусният трик проработи!
Половин час по-късно желаният обект, изключително внимателно и на малки стъпки, намери входа на къщата, посети го изцяло (и повече от веднъж), като изяде всички екстри там.
(на снимката вече има друг монитор, с вградени радиостанции и със зелени надписи)




По този начин котката на тавана вече има оборудвана „къща“ с Hi-Tech обрат, а аз имам плюс в кармата си за добро дело и освен това възможността за външно контролирано видео наблюдение, какво има и как. Би било възможно да се заснеме получения видеопоток и да се организира излъчването му в мрежата. Ще бъде уеб камера.
Но тъй като тук няма нищо фундаментално интересно, и второ, няма нужда да безпокоите котката, тогава няма организация на улавяне с излъчване.

Но вече няма мишки и това определено е заслуга на една от нашите и тази котка.
Нашата територия и територията на нашите съседи е напълно разчистена.
Така че котката напълно е заслужила чисто, топло и тихо легло, на което да си почине.
Нека живее там възможно най-дълго, в комфорт и мир.

Успех на плахия дявол с тъжни очи:

Източник: www.habr.com