Le Blog de C-quad

Projet Domotique – Connaitre le niveau d’une cuve de récupération d’eau de pluie

Jusqu’à présent, j’ai toujours réalisé des articles sur des sujets que j’ai déjà réalisés. Aujourd’hui je compte vous présenter mon projet domotique qui consiste à connaitre le niveau d’une cuve de récupération d’eau de pluie. J’ai choisi de le présenter avant sa réalisation parce que celui ci est plutôt très éloigné de mon domaine de compétence et je pense qu’il est donc opportun de le partager et d’en discuter avant plutôt que de regretter ses choix après.

Le contexte

Ma maison est équipée d’une cuve de récupération des eaux pluviales sur laquelle sont connectés les WC et la machine à laver, ainsi qu’un robinet dans le garage. J’aimerais mettre en place un système d’arrosage automatique du jardin. Mais, je ne tient en aucun cas à dépenser de l’eau de ville pour arroser le jardin. Je voudrais donc pouvoir arroser uniquement si le niveau de ma cuve est supérieur à un seuil (disons 30% pour commencer).

Je dispose déjà d’une petite installation domotique dans la maison à base de Zibase, qui me permet par exemple de mettre en route un ventilateur quand la température dépasse un certain seuil  (suite au souci autohebergement  et fortes chaleur 😉 ).

La cuve quand à elle n’est malheureusement pas équipée de quoique ce soit qui puisse m’indiquer son taux de remplissage, elle est déconnectée de la maison (mis à part le circuit d’eau).

Solution envisagée – La mesure par ultrason

J’avoue avoir étudié pas mal de solutions avant dans sélectionner une, du flotteur relié à un potentiomètre avec un contrepoids à la barre immergée avec des capteurs positionnés dessus, jusqu’à tomber sur des solutions professionnelles de mesure de cuve via des ultra sons.

La précision de la mesure par ultrason me semble être plus que largement suffisante dans mon cas. Et surtout je devrais pouvoir l’installer dans la cuve sans la vider et n’intervenir que sur la rehausse.

Technique – Arduino + module Ultrason + module RF 433 Mhz

Après quelques recherches je suis tombé sur le module ultrason HC-SR04 :

Le cout est plutôt faible 10$ et un librairie pour Arduino est disponible.

Cela sera pour moi l’occasion de découvrir l’Arduino et un peu d’électronique au passage, domaine dans lequel je n’ai aucune connaissance.

Je pense que beaucoup d’entre vous connaissent déjà, mais pour reprendre une partie de la définition wikipedia  :

Arduino est un circuit imprimé open-source sur lequel se trouve un microcontrôleur (calculateur) qui peut être programmé pour analyser et produire des signaux électriques, de manière à effectuer des tâches très diverses.

Normalement en utilisant la librairie fournie et un arduino, je devrais donc être capable de mesurer la distance entre le module à ultrason et la surface de l’eau.

Mais ma problématique c’est d’avoir l’information dans la maison, si je dois ouvrir la cuve pour aller lire la valeur sur un écran LCD, je ne sais pas bien ou serait le gain.

Il me faut donc une solution pour faire communiquer l’arduino avec les équipements dans la maison.

Les diverses méthodes de communication compatible Arduino Xbee , Wifi, Bluetooth,  etc sont très onéreuses et pas directement compatible avec la Zibase. Il existe par contre une solution à base de Radio Fréquence à 433 Mhz qui il me semble devrait être compatible.

Ce dispositif est de l’ordre de RF 433 Mhz est de l’ordre de 5-6€,

Ce qui ferait un cout total d’environ 45€ :

  • Arduino 25€
  • Ultrason 10€
  • RF-Link 6€
  • Frais de port …

Les questions en suspend …

L’alimentation électrique

Je pensais au départ alimenter le système via des piles. Il semblerait qu’en fonction des éléments ajoutés à l’arduino, la consommation électrique puisse devenir trop importante et que la durée de vie des piles ne me permettent pas d’avoir une solution viable.

Il existe une possibilité de « réveiller » l’arduino à intervalle fixe et cela devrait donc me permettre d’économiser de la batterie.

Cf : http://hackaday.com/2009/08/13/sleepy-arduino-saves-batteries/

Reste à savoir si cela sera suffisant ?

L’humidité

Qui dit cuve de récupération d’eau de pluie, dit eau et condensation. Il sera donc nécessaire de bien protéger l’électronique de la condensation produite par l’eau de la cuve.

J’ai vu qu’il existait des petits boitiers plastiques spécifiques à l’arduino, il faudra néanmoins revérifier ces points une fois le montage terminé, le volume occupé n’étant pas uniquement la carte arduino.

La communication RF

Je ne sais pas comment vérifier avant l’achat que l’ émetteur RF 433 Mhz sera bien compatible avec la Zibase (ou un récepteur RFXCOM)

Si ce n’est pas le cas, la seule solution que je vois serait de mettre une deuxième carte Arduino dans la maison avec le récepteur compatible qui retransmettra via le réseau le signal. Mais je préfèrerais vraiment faire sans.

Et vous ?

Avez vous déjà mis en place une solution pour mesurer le niveau d’une cuve, quelles solutions avez vous choisie ?

28 réponses à to “Projet Domotique – Connaitre le niveau d’une cuve de récupération d’eau de pluie”

  • Je ne mesure pas le niveau de ma cuve, mais je coupe le remplissage (remplissage par une pompe depuis un forage) avec ce type de capteur :

    http://www.lextronic.fr/P1789-capteur-de-niveau-deau-nf.html

    Un petit relai et le tour est joué …

    Sinon pour éviter certains problèmes d’humidité tu dois pouvoir utiliser des télémètres infrarouge Sharp de type GP2D12, avec au besoin une petite plaque flottante pour bien renvoyer les rayons IR (l’eau ne doit pas être top pour ça, à tester). Tu utilises alors l’entrée analogique de l’arduino. (tension proportionnelle à la distance).

    • CedricOLIVIER:

      Merci pour ces informations.

      il semblerait que la capacité du GP2D12 ne soit pas suffisante (max 80cm), ma cuve est surplombée d’un peu + de 2 rehausses et contient 5 mètres cubes d’eau soit environ au moins 3 mètres de profondeur.
      La solution de l’utrason, qui normalement ne nécessite pas de flotteur et dont les capacités en terme de distance max semblent meilleures sont pour moi je pense plus adapté, non ?

    • Bouazza:

      Bonjour comment se passe l’installation de ce capteur , dans une cuve d’eau en métal ?

  • Bonjour,
    J’ai une petite question toute bête:
    Es-tu que les ondes de ton module RF vont passer au travers de ta cuve?

    • CedricOLIVIER:

      Si cela ne passe pas, je tenterais d’ajouter une petite antenne qui sortira de la cuve (en faisant attention de pas la couper avec la tondeuse ;-)).
      J’avoue que je n’ai pas trop vérifié ce point. Mais l’emetteur ne sera pas dans la cuve, mais dans la rehausse donc mis à part qu’il sera sous une plaque d’égout, il ne sera pas très loin.
      Je vais y mettre une sonde de température Oregon pour vérifier si je la capte facilement de la maison avant.
      Merci pour ce point que j’avais oublié de vérifier.

  • GnOme:

    je suis en ce moment entrain de concevoir le même genre de systèmes pour connaitre la hauteur de mon puits… Ton idée est bonne mais le module ultrason HC-SR04 n’est pas étanche donc attention en environnement humide… Moi je part plutôt sur une solution de type PROWAVE 400EP18A, par contre dans ce cas toute l’électronique (émission/réception de l’onde sonore) est à concevoir (ce n’est pas un module tout intégré).

    • CedricOLIVIER:

      Merci beaucoup. Et pour la transmission, tu comptes faire comment ?
      N’ayant actuellement aucune connaissance en électronique, je ne m’aventurerais pas dans la réalisation d’un module ultrason. L’idéal serait que je trouve un module ultrason qui soit résistant en environnement humide.
      A la différence d’un puits, ma cuve n’est pas ouverte seule la condensation de l’eau peut poser problème. Mais la condensation a surtout lieu sur la plaque d’égout qui donne à l’extérieur, le contenu de la cuve étant à la même température que la cuve. Donc si je n’en trouve pas, je testerais avec ce module et garde de coté ta référence si cela ne fonctionne pas à cause de l’humidité.

  • Aldebaran:

    Euh, on avaient réaliser un truc comme ça en terminale sti.
    On avait simplement utilisé deux capteurs et un flotteur relié à un bras (comme dans les wc en fait 8P ).

    Ça doit pas être super dur à relier à l’arduino, ce sont de simples capteurs à deux états.

    Par contre j’ai pas compris ton histoire ensuite… Pourquoi te faire chier à transmetre l’état de la cuve par onde radio? c’est pas plus simple avec un petit cable?

    • CedricOLIVIER:

      J’ai retiré le schéma qui malheureusement ne passe pas correctement dans les commentaires. La cuve n’est pas accolée à la maison, mais entre la route et ma maison. Je ne m’embetterais pas avec des ondes radio, si j’avais la possibilité de tirer un câble la distance est assez importante et il n’y a pas de gaine libre.
      J’avais effectivement réfléchi à la solution des capteurs immergés dans la cuve. J’ai souvenir d’avoir fait en 6ème un truc sur ce principe qui sonnait quand la baignoire était remplie. J’ai écarté cette solution au profit de l’ultrason afin d’avoir une mesure plus précise. (Et puis c’est plus fun aussi je trouve)

  • Virtualmix:

    Je pense que la solution ultrason est la plus économique et devrait donner de bon résultats.
    Pour ce qui est de l’humidité, tu peux placer le tout dans une boite étanche et utiliser un absorbeur d’humidité en petits sachets à remplacer de temps en temps. Si tu donne un petit angle au module ultrason qui sera à l’exterieur du boitier, les gouttes d’eau coulerons le long sans rester dessus.
    Aussi, je pense que la transmission radio est une bonne idée, tu pourrais aussi utiliser un module infrarouge car c’est vraiment très simple à utiliser mais tout dépends de la distance que tu veux couvrir…
    Si tu veux economiser 30€, tu peux acheter une copie de l’arduino sur ebay ou dealextreme pour un résultat équivalent.
    Vivement la suite !
    ++

  • Sylvain:

    Bonjour

    Ou en es-tu te ton projet ?
    Je compte me lancer sur cette problématique très prochainement. Qu’est ce que ça donne au niveau humidité? L’électronique résiste ?
    Merci

  • Peedjy:

    Bonjour Cedric
    Je voulais savoir si tu avais avancé sur la partie transmission RF de ton projet?
    Est ce que tu as réussi à récupérer le signal 433MHz avec la Zibase ou autre?

    Merci

    • CedricOLIVIER:

      Désolé pour cette réponse tardive, j’étais passé à coté du commentaire.
      Je n’ai pas persisté sur ce mode de transmission mais plutot sur l’utilisation d’un cable ethernet.

      • couchounou:

        un bon vieux capteur de pression différentielle au bout d’un tube en cuivre sur un convertisseur A/D en 1-Wire.
        Ca marche nickel !

  • Rocketlud:

    Bonjour,

    Avez vous continuer sur votre projet? je pensais m’aider avec ce module:
    http://www.planete-domotique.com/detecteur-universel-z-wave-fgbs-001-fibaro.html
    Qu’en pensez vous?

  • Moi personnellement pour ton idée ok, car je suis entrain de faire la même chose que toi, mes pour une cuve à fioul de 1,70 mètres de profondeur, précision du projet plus ou moins
    5 litres

    L’avantage connaissance en éléctronique, donc voici le matériel utilisé :

    écran LCD 2×16 à 2 euros
    Module HC-SR04 à 1,50 euros
    Module d’émission réception 433Mhz à 1,50 euros
    Pic 16F883 à 2 euro
    Plaque de de circuit imprimer à 5 euros
    Divers câble à 2 euros
    Panneau solaire pour recharge les piles à 10 euros
    Module pour augmenter la tension pour charger les accus à 2 euros
    Pile rechargeable 1,3V à 3 euros
    clavier a touche à 2 euros

    Le total pour 30 euro, le seule problème que j’ai rencontré pour l’instant est l’humidité car le module HC-SR04 ultrasons est très sensible à cela, j’ai pas encore fini mes cela fonctionnent pas mal si cela t’intéresse dit le moi, on mettras tous sur le site.
    Ps je ne donne pas mon adresse mail sur le site, par sécurité, si tu veux me répondre, réponds moi par le site.

    • Manu:

      Bonjour,

      Je viens de lire ton commentaire et je suis intéressé par ton montage.
      Peux tu mettre ton projet en ligne ?

      Pour ma part, j’ai réalisé une jauge pour ma cuve à fioul avec un capteur ultrason Ms-ez1 qui est beaucoup moins encombrant : Un seul capteur ultrason, et quelques composants simples et un amplificateur opérationnel.

  • Al:

    Bonjour,

    je souhaite utiliser un arduino uno avec 1 capteur de temp, 1 d’humidité et 1 phototransistor.
    Pouvez vous me dire l’autonomie que vous avec eu avec votre pile?

    MErci d’avance.

  • Ludovic:

    Bonjour,
    J’ai testé il y a longtemps déjà la solution avec les ultrasons pour faire des mesures de niveau d’eau… Le résultat était concluant… pendant les premiers jours, avant d’avoir des problèmes de condensation sur le capteur ultrasons.

    J’ai donc mis une autre solution en place : sur une rampe qui descend jusqu’au fond de la cuve, j’ai mis un fil de nichrome, sur lequel j’ai soudé des résistances à intervalles réguliers. Lorsque les résistances sont inondées, leur résistance est nulle (l’électricité passe dans l’eau). Avec un pont diviseur de tension, il suffit donc de mesurer la tension du fil de retour sur l’arduino, pour avoir une estimation précise du niveau d’eau. On peut jouer sur la précision en ajoutant des résistances.

    J’utilise cette solution pour mesurer le niveau d’une cuve depuis 4 ans et pour déclencher une pompe d’un puits de 10 mètres lorsqu’il y a de l’eau dedans.

    Le montage a l’air de bien tenir dans le temps et si on choisit bien les résistances on peut obtenir une consommation électrique très faible !

  • cad974:

    Bonjour
    J’ai lu avec attention ce post.
    Moi je voudrais juste afficher le niveau de ma cuve sur un afficheur qui sera dand mon salon, et qui me permettra de savoir ou en est ma cuve de récupération des eaux pluviales.
    Pour info, j’ai trouvé 2 systèmes tout prêts à l’emploi.
    Le 1er est le système à ultra son qui permet de mesurer des cuves jusqu’à 15m de fond.
    Avec sonde à fixer au sommet du reservoir, et qui envoie le signal sans fil jusqu’à une base et indique même la température.
    Le defaut de ce systeme, c’est qu’il n’a pas de sortie relai pour commander une electrovanne de remplissage ou de pompe de remplissage.
    Le 2eme est un système filaire, avec 5 fils, alimenté en 220v et qui commande soit une electrovanne soit un relai pour une pompe.
    Le defaut c’est qu’il faut faire passer des fils partout et donc impossible d’interagir a distance.
    Le tout est très facile à trouver sur ebay.com pour 50-70 euros.
    Bonne journée.

    Ile de la reunion

  • cad974:

    Ce système est conçu spécialement pour un reservoir d’eau.

    Regarde ça :

    http://m.ebay.com/itm/331074268208?nav=SEARCH

    Ceci dit, je suis pas le vendeur… lol

    Par contre le gars m’a annoncé 70 dollars australien pour le transport.
    Je sais pas ou le trouver ailleurs.
    Dommage parce que son tarif est bon. (46 euros)

  • Bouazza:

    Bonjour , je m’appel Aouda est je suis actuellement en Terminale scientifique .
    Je prépare un projet en science de l’ingénieur et je suis tomber par hasard sur votre site .
    En effet je dois préparer un projet qui consiste à mesurer la quantité d’eau dans une cuve en métal qui peut contenir jusqu’à 29 litres d’eau .
    Je voulais utilisé la méthode des ultrasons mais j’ai beaucoup de mal à comprendre le fonctionnement de certains matériaux proposé et j’ai quelque renseignement à vous poser si vous n’y voyez aucuns inconvénients .

    pouvez-vous me répondre par e-mail ce serais plus pratique pour moi .

    Merci d’avance .

    Aouda.bouazza@laposte.net

  • Bonjour
    j’ai effectué un montage que je developpe au fil de l’eau sur mon site.
    Moi c’est un probleme de niveau de cuve de fuel.
    Plus proche mais le probleme reste le même.
    Un module arduino avec son shield RJ45 et une sonde à Ultrasons étanche « JSN-SR04T ».
    Le tout alimente un site web visible sur mon site avec à la base du google charts amélioré.
    voila le tout est assez complexe mais on y arrive et c’est fiable.
    4 mesures par jour avec differentes temperatures relevées.
    Cordialement

  • Bonjour
    j’ai effectué un montage que je développe au fil de l’eau sur mon site http://karlytau.com.
    Moi c’est un problème de niveau de cuve de fuel.
    Plus proche de mon besoin mais le problème reste le même.
    Un module arduino avec son shield RJ45 pour supporter du CPL et une sonde à Ultrasons étanche « JSN-SR04T ».
    Le tout alimente un site web visible sur mon site avec à la base du Google charts amélioré.
    voila le tout est assez complexe mais on y arrive et c’est fiable.
    4 mesures par jour avec différentes températures relevées.
    Cordialement

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