Sistem Pengisian dan Pemantauan Kolam Renang Otomatis
Proyek ini menggambarkan perjalanan insinyur DIY untuk mengganti sistem kolam yang gagal dengan solusi penuh otomatis yang didorong sensor. Menggunakan Raspberry Pi, Arduino daya rendah, dan perangkat lunak open-source, sistem secara terus-menerus memantau tingkat air, suhu, pH, ORP, tekanan filter, penggunaan listrik, dan operasi pompa, mengisi ulang kolam hanya ketika diperlukan.
Cerita
Pada musim panas 2015, putra-putra saya dan saya menanggapi rangkaian masalah di kolam rumah kita—saluran air rusak, katup bocor, filter yang buruk, dan perusahaan kolam yang tidak efektif. Membangun ulang seluruh sistem menjadi misi: membersihkan kolam, memasang komponen baru, dan, yang terpenting, memberinya otomatisasi cerdas.
Ide
Tujuan inti adalah mengganti setup mekanis lama dengan jaringan sensor dan hub kontrol yang dapat menjalankan kolam secara otonom. Kami memilih sistem manajemen Autopilot untuk konversi air garam dan dosing kimia dasar, sementara sebagian besar otomatisasi ditangani oleh hardware custom.
Memulai
Setelah memperbaiki filter, pompa, dan katup, kami memperkenalkan sistem berbasis Raspberry Pi untuk membaca data sensor dan mendorong katup isi air. Pi berkomunikasi dengan mikrokontroler yang dipasang baterai yang menangani pengukuran tingkat, suhu, dan tekanan.
Otomatisasi – Awalnya
Kami membutuhkan cara untuk mendeteksi tingkat air dan memicu katup isi. Awalnya, sensor kawat resistensi Milone dipilih, tetapi kegagalan masuknya air memaksa pergantian ke solusi sakapang biaya rendah. Moteino-R5 daya rendah membaca status sakapang dan mengirim data melalui transceiver RFM69 ke Pi.
Mengisi Kolam
Air disuplai melalui sistem irigasi yang ada. Katup sprinkler 24 V AC, yang dikontrol oleh transformator 240 V ke 24 V dan relay solid-state optik terisolasi, diaktifkan hanya saat kolam di bawah tingkat target dan sprinkler tidak aktif. API Rachio diquery setiap menit untuk mengonfirmasi bahwa tidak ada zona taman yang menggunakan air.
Manajemen Daya
Operasi pompa dipantau melalui monitor listrik Brultech GEM. Saat pompa menarik lebih dari 5 kW, sistem menunda pengisian untuk menghindari kehilangan tekanan balik. MightyHat UPS menyediakan cadangan dua jam untuk Pi, dan tombol “Stop Fill” manual mematikan transformator jika diperlukan.
Suite Sensor Pemantauan
- Tingkat air (sakapang)
- Suhu kolam (sonda RTD)
- Tekanan filter (sensor 100 PSI)
- pH dan ORP (sensor Atlas Scientific di sel aliran)
- Beban listrik (GEM, maks 5 kW)
- Status sprinkler (API Rachio)
- Tingkat tangki asam (sensor tingkat cairan DFRobot)
Sensor Tingkat Air – Metode Baru
Setup sakapang menggunakan dua sakapang 1/4″ yang dipasang di dalam kotak terseal cuaca. Sakapang atas dan bawah melaporkan status terbuka/tertutup; sistem menginterpretasikan kombinasi sebagai rendah, pertengahan, atau penuh. Node sensor mengirim 0, 1, atau 2 ke Pi setiap menit.
Sensor Suhu – Enclosure Mengambang
Sonda suhu ditempatkan di dalam pelangi klorin yang melayang di permukaan kolam, memastikan pembacaan yang andal dan melindungi sensor dari kerusakan secara tidak sengaja.
Pemantauan Tingkat Asam
Sensor tingkat cairan DFRobot pada tangki asam memicu notifikasi saat tangki rendah, memungkinkan pengisian ulang manual sebelum Autopilot dapat menambahkan asam.
Antarmuka Web
Dasbor berbasis Flask menampilkan gauge real-time, LED status sistem, kesehatan baterai, dan kontrol untuk isi manual, program pompa, dan pengaturan notifikasi. Antarmuka ini juga menghost keterampilan Alexa melalui Flask-Ask, yang memungkinkan pengguna untuk menanyakan status kolam atau memulai/menghentikan pengisian dengan perintah suara.
Grafik Historis
Data sensor dicatat ke database MySQL dan diteruskan ke InfluxDB; Grafana memvisualisasikan tren suhu, pH, ORP, dan penggunaan air. Dasbor membantu mendeteksi anomali dan mengoptimalkan kimia kolam.
Notifikasi
Sistem mendukung file log, konsol debug, Pushbullet, email, dan SMS Twilio. Pengguna dapat menyesuaikan peristiwa apa yang memicu saluran apa langsung dari panel web.
Integrasi Alexa
Keterampilan Alexa custom, yang dibangun dengan Flask-Ask, memberikan pembicaraan suara tentang suhu, pH, status pompa, dan dapat memerintahkan sistem untuk memulai atau menghentikan pengisian.
Kesimpulan
Versi 3.5.0 dari basis kode modularisasi logika menjadi fungsi Python yang dapat digunakan kembali, meningkatkan kemudahan pemeliharaan dan keandalan. Proyek ini menunjukkan bahwa pemilik rumah dapat mengganti sistem kolam lama dengan tumpukan otomatisasi open-source biaya rendah dan sangat andal, menyajikan wawasan real-time dan kontrol bebas tangan.
Sumber: Pool Fill Control
