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Sep 15, 2023

Comment protéger votre maison des fuites d'eau, sans l'Internet des objets

Vous l'avez vu dans les films - le protagoniste clignote inexplicablement pour se réveiller

Vous l'avez vu dans les films - le protagoniste clignote inexplicablement pour se réveiller d'un sommeil profond parce qu'une force silencieuse mais menaçante menace. Quelque chose comme ça m'est arrivé tôt un dimanche matin il n'y a pas longtemps. Et dès que je suis sorti du lit, j'ai su que les choses allaient mal tourner, car le sol de ma chambre au deuxième étage était recouvert d'eau.

Il n'a pas fallu longtemps pour identifier la source alors que je pataugeais dans le couloir : la machine à laver. Une soupape d'admission s'était bloquée en position ouverte après que nous ayons mis une charge tard la nuit précédente. Finalement, la porte de ce chargeur frontal a cédé. Pendant plusieurs heures, l'eau s'est écoulée de notre buanderie du deuxième étage sur à peu près toutes les surfaces horizontales de la maison, ainsi que sur quelques-unes des surfaces verticales.

Avance rapide de six mois. Pour réparer les dégâts des eaux, l'intérieur de ma maison a dû être démonté et remonté. J'ai décidé que je ne voulais plus jamais revivre cette épreuve. Mais quelle serait la meilleure façon de protéger la maison des catastrophes de plomberie ? Et pourrais-je le faire sans ouvrir ma maison à un autre type de menace, celle des pirates de l'Internet des objets ?

Une mesure que j'ai prise était simple. Méprisant le bac de récupération en plastique bon marché sous la machine à laver - qui n'a rien fait pour aider cette nuit fatidique - j'ai mis un plateau en acier qui tapisse tout le sol du placard à linge.

Des capteurs d'eau sont dispersés dans ma maison à des endroits stratégiques (en haut). Ils envoient des signaux radio à une station centrale (milieu), qui est surveillée par un Arduino. Si l'Arduino détecte une alerte provenant d'un capteur, il déclenche une vanne fixée à la conduite d'eau principale (en bas). Photos : David Schneider

Ma prochaine assurance consistait à installer une vanne avec une minuterie mécanique [PDF] sur la conduite d'alimentation de la machine à laver. Celui-ci se ferme automatiquement 2 heures après avoir été ouvert. Ainsi, la plupart du temps, le robinet d'eau alimentant la laveuse est fermé. Mais que faire si tout cela échoue ou s'il y a une fuite d'eau provenant d'une autre source ? Cela a nécessité des mesures électroniques actives.

Ironiquement, j'avais construit un appareil qui surveillait le débit d'eau en temps réel peu de temps auparavant. Mais ce système n'aurait rien détecté d'anormal car il a été conçu pour rechercher des débits d'eau anormalement importants. Et le débit qui a inondé ma maison n'était pas anormalement élevé, c'était juste au mauvais endroit. Une simple alarme sonore aurait fait l'affaire, et j'en ai acheté quelques-unes, mais elles n'aident pas si personne n'est à la maison pour les entendre. La solution, évidemment, consistait à installer un système qui bloquerait automatiquement la conduite d'alimentation principale si l'eau venait à déborder sur le sol.

Un peu de repérage en ligne a révélé qu'il n'y avait pas de pénurie de tels systèmes disponibles à l'achat. Mais ils avaient deux inconvénients. Premièrement, beaucoup faisaient partie de systèmes domotiques basés sur le réseau. Je n'aime vraiment pas l'idée que des hackers d'Europe de l'Est perturbent ma capacité à prendre une douche. De plus, ces systèmes étaient plutôt chers, coûtant beaucoup plus que ce que le matériel relativement simple me semblait valoir. J'ai donc entrepris de mettre sur pied mon propre système de prévention des inondations.

Ce n'était pas difficile parce que, eh bien... j'ai triché. Au lieu de construire l'ensemble du kit et du caboodle à partir de zéro, j'ai décidé de modifier une alarme sans fil peu coûteuse (29 $ US). Celui-ci accepte les signaux radio de différents types de capteurs qui transmettent sur 433 mégahertz. Pour ma maison, j'ai déployé quatre capteurs d'eau (20 $ chacun) à des endroits stratégiques autour de ma maison.

Le seul autre composant que j'avais besoin d'acheter était un robinet à tournant sphérique motorisé (67 $), que j'ai fait installer par un plombier lors de sa visite pour réparer le chauffe-eau. Cette vanne est en fait assez astucieuse. Il dispose d'un bouton de commande manuelle et stocke l'énergie dans un condensateur, ce qui lui permet de fonctionner lorsque l'alimentation est coupée. Lorsque vous appliquez l'alimentation, il passe d'ouvert à fermé, et lorsque vous coupez l'alimentation, il revient à l'ouverture. Les interrupteurs de fin de course internes garantissent que le moteur est alimenté uniquement lors des changements de position.

Donc, tout ce que j'avais à faire était de faire en sorte que l'alarme sans fil déclenche la vanne motorisée. J'ai passé au peigne fin mes boîtes de restes de divers autres projets, où j'ai trouvé un Arduino Duemilanove à la recherche d'une nouvelle maison, un adaptateur d'alimentation de verrue murale de 12 volts, un régulateur de tension LM317 et un relais de 5 volts.

La verrue murale 12 V alimente l'alarme sans fil et le LM317, que j'ai configuré pour produire environ 9 V, qui alimente ensuite l'Arduino. J'ai utilisé le LM317 pour faire chuter la tension d'alimentation, car s'il est acceptable d'alimenter directement un Arduino en 12 V, le régulateur intégré devient inconfortablement chaud. La verrue murale alimente également le clapet à bille lorsque le relais 5 V commande sa fermeture.

L'alarme sans fil dispose de quatre LED rouges, chacune s'allumant lorsqu'un signal est détecté. J'ai connecté un côté de chacune de ces LED à quatre des broches d'entrée analogique de l'Arduino. La tension sur les anodes chute à moins de 3 V lorsqu'une alarme est déclenchée. Ainsi, l'Arduino interroge simplement chacune des quatre entrées en permanence pour voir si l'une d'entre elles lit sous 3 V. Si c'est le cas, l'Arduino alimente le relais 5 V.

Les sceptiques souligneront que mon système de sécurité échouera lui-même si ma maison perd de l'électricité. Oui, bien sûr, mais je ne suis pas trop inquiet à ce sujet. La plus grande inquiétude que j'avais lorsque j'ai assemblé ce système concernait l'endroit où placer les capteurs. Si je les mets trop près de sources d'eau, disons, une baignoire ou un évier de cuisine, ils pourraient se déclencher à partir d'une simple éclaboussure. Je les ai donc rangés dans des endroits où seul un déversement important apparaîtrait. Mais je suppose qu'une véritable fuite d'eau pourrait se développer avec l'eau qui coule de telle manière qu'elle manque un capteur. Même ainsi, je dors mieux la nuit en sachant qu'un Arduino veille sur moi.

Cet article apparaît dans le numéro imprimé d'avril 2017 sous le titre "Hold Back the Tide".