Geautomatiseerd Zwembadvul- en Monitoringssysteem

Dit project beschrijft een DIY-ingenieursreis om een faalend zwembadsysteem te vervangen door een volledig geautomatiseerde, sensor-gedreven oplossing. Met een Raspberry Pi, laag-energie Arduinos, en open-source software, monitoren het systeem continu waterniveau, temperatuur, pH, ORP, filterdruk, elektrisch verbruik, en pompoperatie, en vult het zwembad alleen wanneer nodig.

Verhaal

In de zomer van 2015 keken mijn zonen en ik een cascading problemen in ons thuisswembad aan — defecte waterleidingen, lekkende kleppen, een minderwertig filter, en een ineffectief zwembadbedrijf. Het herbouwen van het hele systeem werd een missie: het zwembad schoonmaken, nieuwe componenten installeren, en, het allerbelangrijkst, het voorzien van intelligente automatisering.

Het Idee

Het kern-doel was de oude mechanische opstelling te vervangen door een netwerk van sensoren en een besturingshub die het zwembad autonoom kon laten draaien. We kozen het Autopilot beheersysteem voor zoutwater-conversie en basis chemische dosing, terwijl de grootste automatisering afgehandeld werd door custom hardware.

Aan de Slag

Na het upgraden van filter, pomp, en kleppen, introduceerden we een Raspberry Pi-gebaseerd systeem om sensordata uit te lezen en de vulklep aan te sturen. De Pi communiceert met batterij-gevoede microcontrollers die niveau-, temperatuur-, en drukmetingen afhandelen.

Automatisering – De Start

We hadden een manier nodig om waterniveau te detecteren en de vulklep te activeren. Initieel werd een Milone vloeistof-tape weerstandssensor geselecteerd, maar een waterinfiltratie-fout leidde tot een overstap naar een goedkope drijvende-schakelaar oplossing. Een laag-energie Moteino-R5 leest de drijver-status en stuurt de data via een RFM69-transceiver naar de Pi.

Het Zwembad Vullen

Water wordt geleverd via het bestaande irrigatiesysteem. Een 24 V AC-sproeierklep, bestuurd door een 240 V naar 24 V transformer en een optisch geïsoleerd solid-state relais, wordt alleen geenergiseerd wanneer het zwembad onder het doelniveau is en de sproeiers idle zijn. De Rachio API wordt elke minuut bevraagd om te bevestigen dat geen gazonzone water gebruikt.

Stroombeheer

Pompoperatie wordt gemonitord via een Brultech GEM elektriciteitsmonitor. Wanneer de pomp meer dan 5 kW trekt, schort het systeem vullen op om achterwaartse drukwerving te voorkomen. Een MightyHat UPS biedt twee-uur backup voor de Pi, en een handmatige "Stop Vul" knop schakelt de transformer uit indien nodig.

Monitoring Sensor Suite

• Waterniveau (drijvende schakelaar)
• Zwembadtemperatuur (RTD-probe)
• Filterdruk (100 PSI-sensor)
• pH en ORP (Atlas Scientific sensoren in een flow cell)
• Elektrische last (GEM, 5 kW max)
• Sproeierstatus (Rachio API)
• Zuur-tankniveau (DFRobot vloeistof-niveausensor)

Waterniveausensor – Nieuwe Methode

De drijvende-schakelaar-opstelling gebruikt twee 1/4″ drijvende schakelaars gemonteerd in een weersbestendige behuizing. De boven- en onderdrijvers melden open/gesloten-staten; het systeem interpreteert de combinatie als laag, halverwege, of vol. De sensor-node stuurt een 0, 1, of 2 naar de Pi elke minuut.

Temperatuursensor – Drijvende Behuizing

Een temperatuurprobe wordt in een chloor-drijver geplaatst die op het zwembadoppervlak rust, wat betrouwbare metingen garandeert en de sensor beschermt tegen ongelukkige schade.

Zuur-niveau Monitoring

Een DFRobot vloeistof-niveausensor op de zuur-tank activeert een notificatie wanneer de tank laag is, zodat handmatig bijgevuld kan worden voordat de Autopilot zuur kan toevoegen.

Webinterface

Een Flask-gebaseerd dashboard toont real-time meters, systeemstatus LEDs, batterijgezondheid, en bediening voor handmatig vullen, pompprogramma's, en notificatie-instellingen. De interface host ook een Alexa-skill via Flask-Ask, waarmee gebruikers zwembadstatus kunnen opvragen of vullen starten/stoppen met stemcommando's.

Historische Grafieken

Sensordata wordt gelogd naar een MySQL-database en doorgestuurd naar InfluxDB; Grafana visualiseert trends in temperatuur, pH, ORP, en watergebruik. De dashboards helpen afwijkingen te spotten en zwembadchemie te optimaliseren.

Notificaties

Het systeem ondersteunt logbestanden, console-debug, Pushbullet, e-mail, en Twilio SMS. Gebruikers kunnen aanpassen welke events welk kanaal triggeren direct vanuit het webpaneel.

Alexa-integratie

Een custom Alexa-skill, gebouwd met Flask-Ask, biedt gesproken updates over temperatuur, pH, pompstatus, en kan het systeem bevelen om te starten of stoppen met vullen.

Conclusie

Versie 3.5.0 van de codebase modulariseert de logica in herbruikbare Python-functies, wat onderhoudbaarheid en betrouwbaarheid verbetert. Het project toont aan dat een huisbaas een legacy zwembadsysteem kan vervangen door een laag-kost, open-source, en hoog-betrouwbare automatiseringsstack, wat real-time inzichten en handvrije controle levert.

Bron: Zwembadvulbesturing