Software 2023

Pour toutes la partie suivante, prière d’utiliser un ordinateur ou une tablette possédant comme système d’exploitation Windows 10 minimumn, Linux, ou MAC.

Utilisation d’Arduino

Installation de l’IDE Arduino et téléchargement des librairies associées au datalogger SETIER

1. Aller sur le lien https://www.arduino.cc/en/software, puis cliquer sur Windows Win 7 and Newer (Attention la capture d’écran ci-dessous présente une version de Arduino à un moment donnée, cette version est susceptible d’évoluer).

1. Cliquer ensuite sur Just Download afin de télécharger la version de l’IDE Arduino sélectionné.

1. Cliquer ensuite sur Enregistrer le fichier pour lancer le téléchargement de l’IDE Arduino sélectionné.

1. Aller ensuite dans téléchargements afin d’exécuter le programme.

1. Lorsque le téléchargement est terminé, ouvrir ARDUINO IDE sur votre ordinateur.

1. Copier sur internet les liens suivants, puis télécharger le fichier zip associé :

• :arduino-libraries/ArduinoLowPower.git

• arduino-libraries/SD.git

• arduino-libraries/RTCZero.git

• arduino-libraries/ArduinoModbus.git

• arduino-libraries/ArduinoRS485.git

• arduino-libraries/WiFiNINA.git

• adafruit/RTClib.git

• Seeed-Studio/Multi_Channel_Relay_Arduino_Library.git

• cmaglie/FlashStorage.git

• PaulStoffregen/OneWire.git

  

7. Lorsque l’ensemble des fichiers zip ont été téléchargés, aller sur l’IDE Arduino > Croquis > inclure une bibliothèque > Ajouter la bibliothèque .ZIP.

8. Sélectionnez une par une les différentes librairies à ajouter.

Téléchargement et Paramètres du code Arduino

Téléchargement du code

1. Ouvrir le lien suivant afin de télécharger (zip) le code Arduino (setier_datalogger_code.ino) dans le GITLAB associées au projet SETIER : https://gitlab.irstea.fr/reversaal/setier_datalogger

   

2. Dans téléchargements, trouver le dossier setier_datalogger-main.zip, puis l’extraire sur votre ordinateur/tablette le fichier télécharger afin d’accéder au code Arduino (setier_datalogger_code.ino).

   

3. Aller dans le dossier extrait précédemment, puis ouvrir avec l’IDE Arduino le code setier_datalogger_code.

   

Fichier de configuration

1. Aller à l’onglet config_file.h pour commencer la configuration de votre datalogger, selon le type de datalogger assemblé précédemment.

   

2. Choisir le nom du datalogger et l’écrire ici (par exemple, nous voulons nommer notre datalogger phy_Chi_02, donc nous allons changer TOTO_01 en phy_Chi_02). Ce nom sera celui de la connexion wifi de votre datalogger.

   

Seulement une ligne «#define Ma_Cadence» doit être décommentée, il est important de penser à commenter les lignes non utilisées. Pour cela, ajouter «//» au début des lignes non utilisées. De plus, la cadence 1 minute n’est pas compatible avec le datalogger physico-chimique.

1. Pour choisir la fréquence d’acquisition des mesures de votre datalogger, décommenter la ligne associée. Pour décommenter : supprimer «//» avant la ligne «#define Ma_Cadence» souhaitée. Par défaut, la cadence est de 1 minute. Il y a 6 différentes possibilitées de cadence : 1 minute, 5 minutes, 15 minutes, 30 minutes, 1 heure et 1 jour.

   

Seulement un seul groupe de lignes «#define TYPE_DATALOGGER» doit être décommenté, il est donc important de penser à commenter les autres lignes relatives aux data logger non souhaités.

1. Décommenter tout le groupe de lignes associées au data logger assemblé (la première partie est pour le débitmètre, la seconde est pour le physico-chimique et la troisième pour l’énergie).

   

Paramètre centrale hauteur d’eau / débitmètre

Le capteur de débit est un capteur ultrason qui mesure la distance au premier obstacle en face de sa zone d’émission. Pour les différents types de canaux Venturi, il est possible de convertir cette distance en débit à l’aide des équations associées.

1. Merci de définir «Ht_Debit_NUL», qui correspond à la distance entre la zone d’émission ultrasonique du capteur et le fond du canal Venturi. Pour cela, mesurer cette distance puis l’écrire ci-contre en millimètres. Par défaut, la distance défini est 700mm.

   

2. Merci de définir «Profondeur_Canal», qui correspond à la distance entre le haut et le bas du canal Venturi (en millimètres). Par défaut, la distance est de 300mm.

   

Paramètres centrale physico-chimique

1. Merci de sélectionner les capteurs qui seront utilisés. Seul un capteur pH peut être connecté sur le port A0 // Seul un capteur Redox peut être connecté sur le port A1 // Seul un capteur O2 peut être connecté sur le port A2 // Seul un capteur conductivité peut être connecté sur le port A3. Si aucun capteur n’est connecté, écrire 0 à la place de 1.

   

Paramètres centrale énergie

1. Merci de définir le capteur utilisé sur chaque port (si le capteur connecté au port A0 est un capteur 5A, écrire 5 à la place de 20). Il existe 3 types de capteurs : 5 A, 10 A et 20 A. Ici, les capteurs sur les ports A0 et A1 sont des capteurs 20 A, et sur le port A2, il n’y a pas de capteur, c’est pourquoi nous écrivons 0.

   

Téléversement du code sur le datalogger

1. Brancher le cable USB entre l’ordinateur et la carte Arduino MKR WIFI 1010 de votre datalogger.

2. Dans la fenètre «outils», aller à «type de carte», «Arduino SAMD (32-bits ARM Cortex-M0+)» et choisir «Arduino MKR Wifi 1010». Si «Arduino SAMD (32-bits ARM Cortex-M0+)» n’est pas disponible, télécharger le depuis l’onglet «gestionnaire de carte».

   

3. Dans la fenètre «Outils», aller à «Port», et choisir le port COM associé au branchement du datalogger (le port COM associé au branchement du datalogger se présente comme suit «COM X (Arduino MKR WIFI 1010)».

   

4. Cliquer sur «téléverser» afin de charger le code sur la carte Arduino MKR Wifi 1010.

   

5. Dans les 30 secondes après le televersement (clignotement LED) aller dans la fenètre «Outils», puis cliquer sur «Moniteur Série». Si le délai de 30 secondes est dépassé, débrancher le datalogger de votre PC, puis le rebrancher, puis suivre à nouveau les étapes 4 et 5.

   

6. Attendre la fin de la première mesure. Vérifier la concordance de l’affichage des données du moniteur série avec la réalité de la station assemblée (configuration, heure …).

   

Etalonnage des capteurs (pour le datalogger Physico-chimique seulement)

Esta sección describe el procedimiento de calibración de los sensores físico‑ímicos usando 2‑3 soluciones patrón, un archivo Excel de calibración y el Wi‑Fi del datalogger. El archivo Excel, Calibration_datalogger_physico.xls, está en el repositorio SETIER de GitLab. Utilice siempre soluciones patrón nuevas para cada calibración.

Calibración del pH

1. Retire el sensor de pH yjuáguelo con agua desmineralizada.

   

2. Seque el sensor de pH con papel absorbente, asegurándose de eliminar toda la humedad.

   

3. Vierta la primera solución patrón en un vaso limpio y sumerja la sonda de pH.

   

#. Presser le bouton poussoir afin d’activer le wifi sur votre datalogger, puis connecter votre téléphone ou votre ordinateur sur le wifi (ici, le nom de la connexion wifi est phy_Chi_02). Sur le navigateur, entrer l’adresse IP suivante : 192.168.4.1. Le Wifi n’est accessible que si la station ne mesure pas (LED éteinte).

1. En la página web, pulse «Oui» después de «affichage pH» para abrir la sección de pH.

   

2. Pulse «iniciar una medida» para iniciar la medición con el sensor pH en la primera solución patrón.

   

3. En el ordenador, haga clic derecho sobre el archivo «setier_fichier_calibration» y elija «propiedades».

   

4. En la pestaña «General» al final, marque la casilla «desbloquear».

   

5. Pulse «OK».

   

6. Abra el archivo Excel «setier_fichier_calibration».

   

7. Al terminar la medida, transfiera el voltaje registrado a la hoja Excel (columna «valor del voltaje medido (mV)») y anote el valor teórico de la solución patrón (columna «valor de la solución patrón»). En este caso, la solución tiene pH 4.

   

8. Según se empleen 2 o 3 puntos de calibración, repita los pasos 1‑8 con las demás soluciones patrón. El voltaje y el valor teórico deben anotarse en las filas 2 y 3. En este caso, las otras soluciones tienen pH 7 y pH 10.

9. Una vez completados todos los puntos de calibración en la hoja, pulse «calcular pH» para obtener los coeficientes A y B.

   

10. Se muestra la curva de calibración y aparecen los coeficientes A (pendiente) y B (desplazamiento).

    

11. Introduzca cada coeficiente A y B por separado en la interfaz web del datalogger y pulse «enviar». Cada envío contiene un solo coeficiente.

    

12. La calibración de pH ha concluido. Puede medir en una solución patrón para verificar la exactitud.

Calibración del sensor Redox

1. Tome el sensor Redox y enjuáguelo con agua desmineralizada.

   

2. Seque el sensor Redox con papel absorbente, asegurándose de eliminar toda la humedad.

   

3. Vierta la primera solución patrón en un vaso limpio y sumerja la sonda Redox.

   

#. Presser le bouton poussoir afin d’activer le wifi sur votre datalogger, puis connecter votre téléphone ou votre ordinateur sur le wifi (ici, le nom de la connexion wifi est phy_Chi_02). Sur le navigateur, entrer l’adresse IP suivante : 192.168.4.1. Le Wifi n’est accessible que si la station ne mesure pas (LED éteinte).

1. En la página web, pulse «Sí» tras «visualización Redox» para abrir la sección Redox.

   

2. iniciar una medida para comenzar la medición con el sensor Redox en la primera solución patrón.

   

3. En el ordenador, haga clic derecho sobre el archivo «setier_fichier_calibration» y elija «propiedades».

   

4. En la pestaña «General» al final, marque la casilla «desbloquear».

   

5. Pulse «OK».

   

6. Abra el archivo Excel «setier_fichier_calibration» y luego la hoja Redox.

   

7. Al concluir la medida, copie el voltaje registrado a la hoja Excel (columna «valor del voltaje medido (mV)») y anote el potencial teórico de la solución patrón (columna «valor de la solución patrón»). En este caso, la solución tiene potencial Redox 220 mV.

   

8. Según se empleen 2 o 3 puntos, repita los pasos 1‑8 con las demás soluciones patrón. Registre el voltaje y el potencial teórico en las filas 2 y 3. En este caso las otras soluciones tienen 440 mV y 660 mV.

9. Una vez completados todos los puntos de calibración en la hoja, pulse «calcular pH» para obtener los coeficientes A y B.

   

10. Se genera la curva de calibración; aparecen los coeficientes A (pendiente) y B (desplazamiento). El coeficiente B debe aproximarse a cero.

    

11. Introduzca cada coeficiente A y B por separado en la interfaz web del datalogger y pulse «enviar». Cada envío contiene un solo coeficiente.

    

12. La calibración del sensor Redox ha concluido. Realice una medida en una solución patrón para confirmar la precisión.

Calibración de Conductividad

1. Tome el sensor de conductividad y enjuáguelo con agua desmineralizada. Procédalo igualmente con el sensor de temperatura.

   

2. Secar ambos sensores con papel absorbente. Atención, para el sensor de conductividad no tocar el electrodo de platino.

   

3. Tomar la primera solución patrón y verterla en un vaso limpio. Luego introducir la sonda de conductividad y la de temperatura en el vaso.

   

#. Presser le bouton poussoir afin d’activer le wifi sur votre datalogger, puis connecter votre téléphone ou votre ordinateur sur le wifi (ici, le nom de la connexion wifi est phy_Chi_02). Sur le navigateur, entrer l’adresse IP suivante : 192.168.4.1. Le Wifi n’est accessible que si la station ne mesure pas (LED éteinte).

1. En la página web, pulsar «Oui» después de «affichage Conduc» para abrir la sección de Conductividad.

   

2. Hacer clic en «lancer une mesure EC» para iniciar una medida con el sensor de conductividad y temperatura en la primera solución patrón.

   

3. En el ordenador, haga clic derecho sobre el archivo «setier_fichier_calibration» y elija «propiedades».

   

4. En la pestaña «General» al final, marque la casilla «desbloquear».

   

5. Pulse «OK».

   

6. Abrir el archivo Excel «setier_fichier_calibration» y luego la hoja Conductividad.

   

7. Cuando la medida haya finalizado, copiar el voltaje medido al cuadro Excel (columna «valeur de la tension mesurée (mV)») la temperatura medida por el sensor de temperatura y el valor teórico de la solución patrón (columna «valeur solution étalon»). En este caso la solución patrón tiene 84 µS/cm.

   

8. Según se realice una calibración de 2 o 3 puntos, repetir los pasos 1‑8 con las demás soluciones patrón. El voltaje, la temperatura y el valor teórico de la solución deben anotarse en la tabla, en las filas punto 2 y punto 3. En este caso las otras dos soluciones son 200 µS/cm y 1413 µS/cm.

9. Una vez completados todos los puntos de calibración en la hoja Excel, pulsar calculer para calcular los coeficientes A y B.

   

10. Se muestra la curva de calibración y aparecen los coeficientes A (pendiente) y B (desplazamiento).

    

11. Introduzca cada coeficiente A y B por separado en la interfaz web del datalogger y pulse «enviar». Cada envío contiene un solo coeficiente.

    

12. La calibración del sensor de conductividad ha finalizado. Puede realizar una medida en una de las soluciones patrón para verificar que la calibración es correcta.

Calibración O₂

1. Tomar el sensor O₂, desenroscar su membrana y rellenarla con una solución de 0,5 mol/L de sosa cáustica (NaOH) usando una pipeta. La membrana debe quedar llena de sosa. Atención, la sosa es un producto químico peligroso; usar guantes, gafas y bata.

1. Volver a enroscar la membrana en el sensor O₂. Precaución, la sosa podría derramarse.

   

2. Limpiar después el sensor O₂ con agua desmineralizada. Hacer lo mismo con el sensor de temperatura.

   

3. Secar ambos sensores con papel absorbente.

   

4. En la primera fase de calibración, los sensores deben colocarse en aire ambiente sin luz.

   

5. Presser le bouton poussoir afin d’activer le wifi sur votre datalogger, puis connecter votre téléphone ou votre ordinateur sur le wifi (ici, le nom de la connexion wifi est phy_Chi_02). Sur le navigateur, entrer l’adresse IP suivante : 192.168.4.1. Le Wifi n’est accessible que si la station ne mesure pas (LED éteinte).

   

6. En la página web, pulsar «Oui» después de «affichage O2» para abrir la sección O₂.

   

7. Hacer clic en «lancer une mesure» para iniciar una medida con el sensor O₂ en la primera solución patrón.

   

8. En el ordenador, haga clic derecho sobre el archivo «setier_fichier_calibration» y elija «propiedades».

   

9. En la pestaña «General» al final, marque la casilla «desbloquear».

   

10. Pulse «OK».

    

11. Abrir el archivo Excel «setier_fichier_calibration» y luego la hoja O₂.

    

12. Cuando la medida finalice, registrar el voltaje medido en la hoja Excel (columna «valeur de la tension mesurée (mV)») la altitud del punto de medida y la temperatura. En este caso la medida se hizo a 170 m sobre el nivel del mar y a 24 °C. Con esos datos la hoja Excel calculará automáticamente la concentración de oxígeno en mg/L.

    

13. Para el segundo punto, disolver 0,15 g de sulfito en 1 L de agua y esperar 20 min. El sulfito desoxigena el agua. Introducir el sensor en la solución desoxigenada y lanzar una medida. Anotar el voltaje medido en la fila correspondiente a 0 mg/L.

    

14. Pulsar «calculer» para calcular los coeficientes A y B.

    

15. Aparece una curva de calibración y los coeficientes A (A=pendiente) y B (B=desplazamiento) se conocen.

    

16. Introduzca cada coeficiente A y B por separado en la interfaz web del datalogger y pulse «enviar». Cada envío contiene un solo coeficiente.

    

17. La calibración del sensor O₂ ha finalizado. Puede iniciar una medida en una de las soluciones patrón para comprobar que la calibración ha sido exit.

Utilisation du Wifi

Le datalogger est composé d’une LED permettant d’appréhender le système de fonctionnement de la centrale en temps réel. Lorsque la LED est éteinte, le système est en veille, on peut donc faire appel au Wifi via le bouton poussoir. Lorsque le système est en cours de mesure, la LED est allumée, le fait d’appuyer sur le bouton poussoir allumera donc le wifi à l’issue du cycle de mesure. Après allumage du Wifi, la LED est allumée en continue pendant 15 minutes, soit la durée pendant laquelle le Wifi restera allumé.

1. Appuyer sur le bouton poussoir afin d’activer le wifi. Chercher sur son téléphone, ordinateur ou tablette le nom du wifi (ici phy_Chi_02) et connectez vous. Le Wifi n’est accessible que si la station ne mesure pas (LED éteinte). Attention à bien penser à désactiver les données mobiles sur votre téléphone.

2. Entrer le lien suivant sur un navigateur 192.168.4.1. La page ci-contre apparait.

   

3. Selon votre type de datalogger, vous avez différentes pages qui apparaissent. Pour tous les dataloggers, vous pouvez télécharger les données enregistrées ainsi que l’historique des connexions wifi. Vous pouvez également supprimer ces derniers fichiers. Il est également possible de faire une mesure instantanée, qui ne sera par contre pas enregistrée. Pour le datalogger physico-chimique, vous pouvez effectuez la calibration de vos capteurs comme expliqué précédemment.

Utilisation application VisuSetier

La aplicación VisuSetier permite, después de recuperar los datos de su datalogger, visualizarlos en forma de gráfico (medida del datalogger en función del tiempo).

VisuSetier datalogger de caudal

La aplicación VisuSetier permite, en este caso, trazar en tiempo real la medida de la altura del agua y el caudal (en función del canal Venturi donde se encuentra el sensor).

1. Ejecute la aplicación VisuSetier y abra la sección «altura del agua».

   

2. Abra el archivo «Data.txt» en la aplicación.

   

3. En las celdas correspondientes, indique la profundidad del canal y la distancia sensor / fondo del canal.

   

4. En la celda correspondiente, indique el tipo de canal Venturi donde se encuentra el canal (aquí canal tipo 2).

   

5. Aparece la pestaña siguiente. Muestra la gráfica de la altura del agua y el caudal.

   

6. Hay una pestaña que permite visualizar los datos atípicos, por ejemplo cuando el valor es superior a la profundidad del canal.

   

VisuSetier datalogger físico‑químico

La aplicación VisuSetier permite, en este caso, trazar en tiempo real la medida de los diferentes sensores físico‑químicos.

1. Ejecute la aplicación VisuSetier y abra la sección «físico‑químico».

   

2. Seleccione el archivo de texto que contiene los datos de los sensores físico‑químicos. Es posible elegir un archivo de referencia para mostrar las fechas de calibración en los gráficos.

   

3. Mostrar los gráficos asociados a los diferentes sensores.

   

Exemple de mise en place du datalogger_débit sur site

Vous trouverez ci-joint un exemple de mise en place d’un datalogger débit sur le terrain. Le boitier a été fixé sur une planche PVC préalablement percée afin de laisser passer le capteur. Les contraintes associées à ce datalogger sont essentiellement dues au surelevement du capteur. En effet, la distance de fonctionnement du capteur étant comprise entre 10 cm et 150 cm, la zone émettrice du capteur doit être surélevé de 10 cm, ce qui donne dans le cas de figure ci-contre la mise en place d’un marche-pied de 15 cm.

Le capteur est alimenté par une batterie de voiture 12V-50A. Celle-ci, chargée à 100%, permet l’acquisition de données pendant 1 mois environ, avec une cadence de une mesure par minute.

Exemple de mise en place du datalogger_Physico-chimique sur site

Vous trouverez ci-joint un exemple de mise en place d’un datalogger physico-chimique sur le terrain. Les contraintes associées à celui-ci sont souvent dues à la longueur des fils (moins de 2m pour les capteurs de conductivité et d’Oxygène dissous). Il est également important de ne pas immerger la totalité des capteurs sous l’eau (seulement leurs membranes).

Ici, chaque capteur a été fixé à une tiges métalliques, fixées elles même sur les caibotis du canal de sortie de la station. L’alimentation du datalogger se fait à l’aide d’une batterie de voiture 12V-40A branchée à l’aide de fiche banane.

Ici, on voit les 4 capteurs en position de mesures. La centrale a été recouverte par une boîte afin d’éviter tout problème dues à d’éventuelles pluies.

Exemple de mise en place du datalogger_Energie sur site

Vous trouverez ci-joint un exemple de mise en place d’un datalogger Energie sur le terrain. Les contraintes associées à celui-ci sont souvent dues à la longueur des fils d’alimentation et des capteur. S’agissant de mesures de courant, les capteurs ne sont pas étanches, et doivent donc être placées à l’abri.

Ici, Le boitier à été placé au sein d’une armoire électrique dans une station d’épuration de 90000 EH, afin de faire des mesures sur différents types de pompes, centrifugeuses… L’alimentation du capteur se fait à l’aide d’une prise branchée sur secteur, sur laquelle deux fiches bananes males ont été fixées.

Les pinces ont été placées sur 3 appareils différents, dont le courant est censé rester dans la gamme mesure des capteurs associées. L’objectif est notamment de voir la puissance de certaines pompes qui n’entre en fonctionnement que quelques minutes par heure.