Balise de suivi de polluant

Cahier des charges

Présentation générale du projet

Contexte

Le suivi des polluants dans les milieux naturels (notamment eaux de surface) est nécessaire afin d'informer les populations et pour aider à la gestion des eaux.

Objectif du projet

Ce projet propose le développement d'une balise autonome permettant le suivi des polluants dans les milieux naturels, en l’occurrence l'eau de surface.

Description du projet

Le suivi de la qualité des eaux de surface (notamment leur teneur en métaux) se fait actuellement soit par prélèvement et analyse en laboratoire (spectroscopie ICP, méthode sensible mais couteuse), soit par prélèvement et analyse par voltammétrie. Cette dernière technique est moins sensible mais nettement plus abordable et simple à mettre en œuvre. Actuellement, l'électrode utilisée est une électrode à base de mercure, ce qui impose des contraintes fortes.

A l'IRCICA, en collaboration avec le LASIR, nous développons des électrodes à base d'or permettant le suivi in situ des polluants.

Ce projet propose de développer une station mobile à faible coût permettant de mettre en œuvre ces électrodes. La balise de suivi sera constituée d'un galvanostat (carte déjà disponible sur Internet) et d'une carte électronique à développer pour gérer le galvanostat, enregistrer les données et les transmettre. Une interface web sera développée afin d’accéder aux données.

En cas de succès, la balise sera déployée dans le lac du Héron pour le suivi des polluants.

Choix techniques : matériel et logiciel

Matériel choisi :

Module Arduino équipé de

* Shield GSM Arduino [fourni le 28/01/15]
* Arduino UNO [fourni le 28/01/15]
* Galvanostat type "Ardustat" crée par nous-mêmes : [voir avec Alexandre Boé]
** Convertisseur Numérique Analogique : MAX5250
** Potentiomètre : MCP4261
** Relai : R561D.56 NTE
** Résistances : Deux de 100$\Omega$ et deux de 10k$\Omega$
** une LED
** 40 pins broches mâle/mâle (Digikey Parts : A26509-40-ND), découpé par la suite en 8-8-6-4
* Circuit d'alimentation autonome (batterie  + cellule photovoltaique).

Pour le reste le développement de la partie logicielle s'oriente vers :

* Module de supervision permettant de déclencher les mesures, stocker les données, transmettre les données
** Il faudrait, dans les requêtes émises, un bit affirmant la bonne réception des données envoyées, auquel cas on peut supprimer les données sur l'Arduino
* une interface de consultation des données à distance (DB SQL + Web PHP), utilisation de PostgreSQL 9.4
* Le code devrait principalement être réalisé sous VIM en C.
* On pourra, une fois arrivé là, étudier la transmission sans fil via balises GSM. La table crée dans la base de données contient déjà un élément à cet effet.

Etapes du projet

Etape 1

• Mise en oeuvre des schémas de fonctionnements, indiquant les différents modules, des dessins valent plus que des mots
• Récupération et/ou commande des composants utiles à la réalisation du projet
• Réflexion sur les différents fichiers de code à écrire
• Réflexion sur le système de base de données à implémenter

Etape 2

• Création d'un compte utilisateur Polytech pour le projet
• Création de la base de données sur ce compte et des différentes tables à insérer
• Montage électrique de la carte

Etape 3

• Récupération des données du galvanostat sur l'Arduino
• Réalisation du code du module de supervision sur l'Arduino
• Insertion des données dans la DB
• Création des pages web permettant la consultation des données
• (Optionnel?) Création d'une interface terminal pour dump les données de l'Arduino sur un système Unix

Etape 4

• Etude de la méthode de transfert GSM des données enregistrées par l'Arduino
• Implémentation de ce transfert et tests d'insertion dans la DB sans fil

TBC

Fichiers Rendus

Site web : URL | Download (.tar)

Code Arduino : View | Download (.tar)

Archive complète du projet : Download (.tar)