Système automatisé de remplissage et de surveillance de piscine

Histoire

À l'été 2015, mes fils et moi avons affronté une cascade de problèmes dans notre piscine domestique — conduites d'eau défectueuses, vannes qui fuient, filtre médiocre et entreprise de piscine inefficace. Reconstruire l'ensemble du système est devenu une mission : nettoyer la piscine, installer de nouveaux composants, et surtout, lui donner une automatisation intelligente.

L'idée

L'objectif principal était de remplacer l'ancienne configuration mécanique par un réseau de capteurs et un hub de contrôle capable de faire fonctionner la piscine de manière autonome. Nous avons choisi le système de gestion Autopilot pour la conversion en eau salée et le dosage chimique de base, tandis que la majeure partie de l'automatisation était gérée par du matériel personnalisé.

Démarrage

Après avoir mis à niveau le filtre, la pompe et les vannes, nous avons introduit un système basé sur Raspberry Pi pour lire les données des capteurs et actionner la vanne de remplissage d'eau. Le Pi communique avec des microcontrôleurs alimentés par batterie qui gèrent les mesures de niveau, température et pression.

Automatisation – Le début

Nous avions besoin d'un moyen de détecter le niveau d'eau et de déclencher la vanne de remplissage. Initialement, un capteur de résistance à ruban liquide Milone a été sélectionné, mais une défaillance par infiltration d'eau a conduit à passer à une solution à interrupteur à flotteur peu coûteuse. Un Moteino-R5 basse consommation lit l'état du flotteur et envoie les données via un transceiver RFM69 au Pi.

Remplissage de la piscine

L'eau est fournie via le système d'irrigation existant. Une vanne d'arrosage 24 V AC, contrôlée par un transformateur 240 V vers 24 V et un relais à état solide à isolation optique, est alimentée uniquement lorsque la piscine est en dessous du niveau cible et que les arroseurs sont inactifs. L'API Rachio est interrogée chaque minute pour confirmer qu'aucune zone de pelouse n'utilise d'eau.

Gestion de l'alimentation

Le fonctionnement de la pompe est surveillé via un moniteur électrique Brultech GEM. Lorsque la pompe consomme plus de 5 kW, le système suspend le remplissage pour éviter la perte de contre-pression. Un MightyHat UPS fournit une sauvegarde de deux heures pour le Pi, et un bouton manuel « Stop Fill » coupe le transformateur si nécessaire.

Suite de capteurs de surveillance

• Niveau d'eau (interrupteur à flotteur)
• Température piscine (sonde RTD)
• Pression filtre (capteur 100 PSI)
• pH et ORP (capteurs Atlas Scientific dans cellule de flux)
• Charge électrique (GEM, max 5 kW)
• Statut arroseurs (API Rachio)
• Niveau réservoir acide (capteur niveau liquide DFRobot)

Capteur de niveau d'eau – Nouvelle méthode

La configuration à interrupteur à flotteur utilise deux interrupteurs à flotteur 1/4″ montés dans un boîtier étanche. Les flotteurs supérieur et inférieur rapportent les états ouvert/fermé ; le système interprète la combinaison comme bas, mi-hauteur ou plein. Le nœud capteur envoie un 0, 1 ou 2 au Pi chaque minute.

Capteur de température – Boîtier flottant

Une sonde de température est placée dans un flotteur à chlore qui repose sur la surface de la piscine, assurant des relevés fiables et protégeant le capteur des dommages accidentels.

Surveillance du niveau d'acide

Un capteur de niveau liquide DFRobot sur le réservoir d'acide déclenche une notification lorsque le réservoir est bas, permettant un remplissage manuel avant que l'Autopilot ne puisse ajouter de l'acide.

Interface web

Un tableau de bord basé sur Flask affiche des jauges en temps réel, des LED de statut système, la santé de la batterie, et des contrôles pour remplissage manuel, programmes de pompe et paramètres de notification. L'interface héberge également une skill Alexa via Flask-Ask, permettant aux utilisateurs de demander l'état de la piscine ou de démarrer/arrêter le remplissage par commande vocale.

Graphiques historiques

Les données des capteurs sont journalisées dans une base de données MySQL et transmises à InfluxDB ; Grafana visualise les tendances de température, pH, ORP et consommation d'eau. Les tableaux de bord aident à repérer les anomalies et à optimiser la chimie de la piscine.

Notifications

Le système prend en charge les fichiers logs, la console de débogage, Pushbullet, e-mail et SMS Twilio. Les utilisateurs peuvent personnaliser quels événements déclenchent quel canal directement depuis le panneau web.

Intégration Alexa

Une skill Alexa personnalisée, construite avec Flask-Ask, fournit des mises à jour vocales sur la température, le pH, le statut de la pompe, et peut commander le système pour démarrer ou arrêter le remplissage.

Conclusion

La version 3.5.0 de la base de code modularise la logique en fonctions Python réutilisables, améliorant la maintenabilité et la fiabilité. Le projet démontre qu'un propriétaire peut remplacer un système de piscine hérité par une pile d'automatisation open-source, peu coûteuse et hautement fiable, offrant des informations en temps réel et un contrôle mains-libres.

Source : Pool Fill Control