Brevet FR2735328A1 — publié le 19961220

La présente invention a pour objet un procédé d'arrosage automatique préprogrammé et l'installation à cet effet. Les installations d'arrosage connues comprennent un ou plusieurs dispositifs de distribution d'eau par exemple par aspersion ou par goutte à goutte qui sont alimentés par une vanne ou par plusieurs vannes, par exemple une pour chaque distributeur, les vannes étant pilotées par un programmateur. L'installation de systèmes connus est généralement lourde et onéreuse en raison de la mise en place à la fois d'un réseau hydraulique et d'un réseau électrique. D'autre part, les programmateurs connus offrent de multiples possibilités de programmation complexes qui ne sont pas toujours mises en oeuvre de manière efficace par l'utilisateur dans le sens du bon équilibre entre un arrosage satisfaisant et une économie d'eau. Par exemple, un utilisateur voulant réaliser une véritable économie d'eau devrait programmer l'arrosage d'une parcelle plutôt en trois fois cinq minutes avec un intervalle de temps important entre chaque arrosage ou temps de ressuyage pendant lequel l'eau distribuée pénètre dans le sol, qu'arroser pendant quinze minutes en continu auquel cas, il distribuera plus d'eau que de besoin et cette eau aura tendance à ruisseler et non à pénétrer dans le sol. L'utilisateur devra en plus intervenir sur le programmateur pour modifier la durée d'arrosage en fonction des conditions météorologiques et il devra adapter le programme à chaque changement météorologique important. Les programmateurs connus permettent ces interventions mais il est rare qu'ils soient utilisés au maximum de leurs capacités et en tout état de cause, ils nécessitent un suivi de la part de l'utilisateur. Le procédé selon l'invention et l'installation de mise en oeuvre du dit procédé permettent d'obvier à ces inconvénients en assurant un équilibre entre un arrosage satisfaisant et une économie d'eau en sorte que la quantité d'eau distribuée corresponde au mieux aux besoins. Le procédé selon l'invention et l'installation de mise en oeuvre sont conçus pour que les interventions de l'utilisateur soient limitées et pour fonctionner de manière automatique et éventuellement autonome par exemple avec une alimentation par pile électrique bien qu'elle puisse aussi être utilisée avec une alimentation à partir du réseau. A cet effet, le procédé selon l'invention d'arrosage en mode automatique et/ou autonome préprogrammé se caractérise essentiellement en ce que à partir de la mise en fonction de l'installation sont réalisées les étapes suivantes - détermination d'un seuil haut et bas d'humidité d'un sol étalon à arroser - mesure du taux d'humidité dans le sol et la comparaison avec lesdits seuils haut et bas - mise en marche de l'arrosage lorsque le seuil bas d'humidité est atteint - fractionnement de l'arrosage en séquences d'arrosage et de ressuyage jusqu'à ce que le seuil haut d'humidité soit détecté dans le sol - arrêt de l'arrosage jusqu'à ce que le seuil bas d'humidité soit atteint et reprise de l'arrosage lorsque c'est le cas. Suivant une autre caractéristique, le procédé se distingue par - la détermination dans une durée de temps T1 d'une fenêtre de temps T2 pendant lequel l'arrosage est rendu possible à partir de la mise en fonction de l'installation ; - la prédétermination et d'un seuil haut et d'un seuil bas d'humidité d'un sol étalon, la comparaison de la mesure d'humidité du sol avec les dits seuils et la mise en marche ou l'arrêt de l'arrosage dans la fenêtre de temps T2 - la détermination d'une durée de temps T3 d'arrosage - dans le temps T3, le fractionnement de l'opération d'arrosage en séquence d'arrosage T3A et de ressuyage T3B entre les séquences T3A. Suivant une autre caractéristique, l'installation de mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend au moins une sonde de détection des seuils haut et bas d'humidité associée à un programmateur pré-programmé avec un programme de mesure du seuil bas, de mise en marche de l'arrosage, de fractionnement de l'arrosage, de mesure du seuil haut d'humidité et d'arrêt de l'arrosage, ledit programmateur commandant au moins une vanne d'alimentation d'au moins un dispositif de distribution d'eau. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description ciaprès de formes de réalisation de l'invention dans lesquels - le diagramme 1 représente le séquencement du procédé selon l'invention, - la figure 2 est un synoptique général décrivant le procédé selon l'invention, - la figure 3 est un schéma-bloc représentant l'installation, - la figure 4 est une vue de l'installation, Le procédé selon l'invention d'arrosage fonctionnant en automatique et pouvant être autonome consiste - à prédéterminer un seuil haut et un seuil bas d'humidité acceptable dans le sol étalon à arroser, ces seuils étant mis en mémoire dans un microprocesseur (fig. 3) - à mesurer le taux d'humidité dans le sol à arroser - à mettre en marche l'arrosage quand le seuil bas d'humidité est atteint - à fractionner l'arrosage en séquences d'arrosage et de ressuyage (écoulement de l'eau dans le sol) jusqu'à ce que le seuil haut d'humidité soit atteint - à arrêter l'arrosage jusqu'à ce qu'à la mesure du seuil bas d'humidité dans le sol. Avantageusement, selon le procédé objet de l'invention tel qu'illustré par le diagramme de la figure 1 sur une durée de temps T1 qui par exemple est de 24 heures est déterminée une fenêtre de temps T2 pendant lequel l'arrosage est rendu possible en fonction des mesures comparatives des seuils d'humidité du sol. La fenêtre du temps T2 est de durée inférieure à la fenêtre de temps T2. La fenêtre de temps T2 est décalée par rapport à la mise en service de l'installation. Par exemple, la durée de temps T1 étant de 24 heures, la fenêtre de temps T2 peut débuter huit heures après la mise en service de l'installation et peut durer sept heures, cette durée étant repérée par T4 sur la figure 1. Selon 1 invention, l'arrosage dans la fenetre de temps T2 est déclenché ou arrêté à partir de la mesure comparative par l'installation du seuil bas ou du seuil haut d'humidité dans le sol. Cet arrosage se fait pendant un temps T3 qui est fractionné en séquences d'arrosage de durée constante T3A et en séquences de ressuyage T3B de durée constante entre les séquences T3A. Avantageusement, selon le procédé objet de l'invention, les séquences d'arrosage T3A et de ressuyage T3B peuvent être à volonté sélectionnées en durée courte ou longue. A des durées d'arrosage courtes correspondent des durées de ressuyage courtes et à des durées d'arrosage longues des durées de ressuyage longues, ceci afin d'adapter l'arrosage au sol et/ou au type de végétaux qu'il porte. C'est ainsi que selon le procédé objet de l'invention, son application à l'arrosage du gazon s'effectuera avec un temps d'arrosage unitaire de cinq minutes (T3A) et un temps de ressuyage (T3B) de vingt minutes dans la durée de temps T3, prise dans la fenêtre d'arrosage T2 correspondant au passage du seuil d'humidité bas au seuil d'humidité haut dans une durée de temps T1 de vingt quatre heures. Pour un arrosage de massifs du type goutte à goutte, le programme prévoit une durée d'arrosage T3A de deux heures, une durée de ressuyage T3B de trois heures dans une fenêtre de temps T2 sur une durée de temps T1 de quarante huit heures. La durée de temps T4 pendant lequel l'arrosage est différée, se termine une heure après la mise en fonctionnement, la fenêtre T2 d'arrosage se plaçant à vingt quatre heures après le premier arrosage dans le cas du programme "gazon" et à quarante huit heures après le premier arrosage du programme massif". L'installation de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention comprend comme représentée en fig. 4 au moins une sonde 1 reliée électriquement à un boitier électrique 2, renfermant un programmateur, ledit boitier étant relié à au moins une vanne 3 qui commande l'alimentation en eau d'au moins un dispositif de distribution d'eau non représenté. La sonde 1 mesure le niveau d'humidité dans le sol en fonction d'un seuil bas et d'un seuil haut prédéterminé. La sonde peut être de tout type connu ; préféren tiellement, il est fait usage d'une sonde de mesure de la résistivité du sol. Selon le procédé objet de l'invention, la sonde est installée dans la zone racinaire des plantations à arroser, en plus ou moins grande profondeur selon qu'il s'agisse d'arbres ou de gazon. Le programmateur contenu dans le boitier est du type comportant une mémoire programmable pour enregistrer le seuil haut et le seuil bas d'humidité prédéterminée ; dans ladite mémoire est programmée une durée de temps T1 et dans celle-ci une fenêtre de temps T2 pendant lequel l'arrosage est possible. Ledit programmateur comprend des moyens de fractionnement de l'arrosage et un moyen de comparaison du taux d'humidité du sol avec les seuils haut et bas et plus généralement tous les moyens connus de pilotage pour le fonctionnement selon le procédé objet de l'invention tels que des moyens de mesure de sonde, de déclenchement et d'arrêt de l'arrosage et de temporisation. Le programmateur est doté de moyens permettant à l'utilisateur un réglage du seuil haut et du seuil bas d'humidité, ce qui permet de faire varier la plage de mesure de la sonde et de la régler en fonction des souhaits de l'utilisateur selon qu'il souhaite apporter plus ou moins d'eau au sol. Le boitier 2 est un boitier étanche comportant la carte électronique pré-programmée à la fabrication. Le boitier comprend un compartiment 4 à pile électrique étanche. La mise en place de la pile électrique génère la mise en oeuvre du procédé. Le boitier est doté d'un contacteur 5 pour une fonction de marche et arrêt manuelle en tant que besoin comme il sera expliqué plus loin. Ce contacteur 5 est du type comportant un aimant dont l'enlèvement du boitier provoque une action comme il est expliqué plus loin. La vanne est du type commandée par un solenoide à impulsion (de type bistable) faible consommateur d'énergie électrique permettant une possibilité de fonctionnement sur piles. Le solenoide est la partie de la vanne 3 raccordée électriquement au boitier et au programmateur. Le boitier électrique est doté d'un dispositif de sélection du mode d'arrosage, gazon ou massif. Avantageusement, ce moyen est un fil électrique 6 en boucle sortant du boitier. La boucle fermée correspond au mode d'arrosage "gazon", la boucle ouverte, le fil étant sectionné, correspond au mode d'arrosage "massif". La figure 2 représente le schéma de fonctionnement de 1 'installation. Ce schéma est représentatif du fonctionnement après initiation de l'installation par mise en place de la pile et écoulement de la période T4 (fig. 1) au début de la période de temps T2 correspondant à la fenêtre d'arrosage. Le fonctionnement de l'installation n'est possible que pendant cette période T2 qui selon la programmation en usine débute au terme de la période T4 (huit heures) après branchement de la pile. Si l'utilisateur souhaite des arrosages de nuit à partir de 22 heures, il branche la pile à 14 heures et les arrosages se feront entre 22 heures et 5 heures du matin. En début de la période T2 (fenêtre d'arrosage) est effectuée une mesure de sonde. Si le taux d'humidité est inférieur au seuil haut d'humidité prédéterminé, le train de mesure se poursuit normalement. Si le taux d'humidité est inférieur au seuil bas, le dispositif se met en fonctionnement avec déclenchement d'un arrosage de durée correspondant à une fraction de la période T2 de fenêtre d'arrosage, par exemple à la période T3A, soit 5 minutes en arrosage "gazon". Cet arrosage s'effectue de manière fractionnée comme expliqué plus haut, ce qui permet le ressuyage par pénétration de l'eau dans le sol et variation du degré d'humidité au niveau de la sonde. Pendant cette période T2 est effectuée une série programmée de mesure de sonde régulièrement espacée par exemple vingt sur la durée de T3 (fenêtre d'arrosage). Si le taux d'humidité mesuré par la sonde est inférieur au seuil haut d'humidité prédéterminé, l'arrosage se poursuit au moins jusqu'à la prochaine mesure de sonde dans le temps T3 d'arrosage. Dans le cas de figure, si la durée d'arrosage restant disponible est inférieure à T3A, l'installation effectue une nouvelle mesure de sonde. Si le taux d'humidité mesuré est inférieur au seuil haut prédéterminé et si la durée d'arrosage T3A n'est plus disponible, il y a fin de l'arrosage et temporisation pendant le temps T3B avant une nouvelle mesure de sonde. Si le taux d'humidité mesuré est supérieur au seuil haut, il y a arrêt immédiat de l'arrosage et temporisation pendant le temps T3B de ressuyage. L'arrosage pendant la durée T3 dans la fenêtre d'arrosage T2 peut donc être arrêté si le seuil haut d'humidité est atteint ou repris si le seuil bas d'humidité est atteint dans la période considérée. Suivant une autre disposition de l'invention, lorsque la sonde ne fournit pas d'information, soit parce qu'elle est détériorée, soit parce qu'elle passe au-dessous du seuil de déconnexion, une fonction sauvegarde se met en place permettant un arrosage minimum de durée prédéterminée par exemple trois arrosages de cinq minutes en mode "gazon" et un arrosage de trois heures en mode "massif". La fonction de sauvegarde peut être désactivée par un reset qui courcircuite les bornes de la pile pendant trente secondes. L'installation est également pourvue d'une fonction arret ou démarrage manuel par action sur le contacteur à aimant dont chaque manipulation fait passer de la phase d'arrosage à la phase de ressuyage et vice versa. Cette fonction permet de démarrer un arrosage ou de l'arrêter meme s' il a été mis en marche par le programmateur. Le temps d'arrosage pris en compte à ce niveau est le temps T3A, soit 5 minutes en arrosage "gazon" et 2 heures en arrosage "massif". Cette fonction est prioritaire sur les autres mais il ne s'agit pas d'une interdiction permanente d'arroser mais de l'arrêt d'un cycle en cours. Il met en fait le système dans la configuration inverse de celle qui est programmée. Cette fonction permet de vérifier que l'installation est en ordre. REVENDICATIONS 1. Procédé d'arrosage automatique et préprogrammé caractérisé par - la prédétermination d'un seuil haut et d'un seuil bas d'humidité dans un sol étalon - la mesure du taux d'humidité dans le sol et la comparaison avec lesdits seuils préprogrammés - la mise en marche de l'arrosage lorsque le seuil bas d'humidité est atteint - le fractionnement de l'arrosage en séquences d'arrosage et de ressuyage jusqu'à ce que le seuil haut d'humidité soit détecté dans le sol - l'arrêt de l'arrosage jusqu'à ce que la mesure du seuil bas d'humidité soit atteint dans le sol. 2. Procédé d'arrosage autonome programmé selon la revendication 1 caractérisé par - la détermination dans une durée de temps T1 d'une fenêtre de temps T2 pendant lequel l'arrosage est rendu possible à partir de la mise en fonctionnement de l'installation ; - la prédétermination d'un seuil bas et d'un seuil haut d'humidité dans un sol étalon ; - la mesure du seuil d'humidité dite dans le sol et la comparaison avec le dit seuil haut et le seuil bas d'humidité en fonction desquels l'arrosage est mis en marche ou arrêté dans la fenêtre de temps T2 - la détermination d'une durée de temps T3 d'arrosage initiée ou arrêtée en fonction du seuil bas ou du seuil haut - dans le temps T3, le fractionnement de l'opération d'arrosage en séquence d'arrosage T3A et de ressuyage T3B entre les séquences T3A. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que la fenêtre d'arrosage en temps T2 sur la durée de temps T1 est différée, à partir de la mise en fonctionnement, d'une durée T4. 4. Procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'arrosage et le ressuyage dans le temps T3 peut être à volonté, des séquences de courte durée ou de longue durée, à une séquence d'arrosage de courte durée correspond un temps de ressuyage de courte durée, à une séquence d'arrosage de longue durée correspond un temps de ressuyage de longue durée. 5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé par une fonction de sauvegarde générant un arrosage minimum de durée déterminée en cas de défaillance de la sonde. 6. Installation d'arrosage automatique et préprogrammé mettant en oeuvre le procédé selon les revendications 1 à 5 caractérisée en ce qu'elle comporte - une mémoire programmable pour enregistrer le seuil haut et le seuil bas d'humidité prédéterminés et dans laquelle une fenêtre de temps d'arrosage est programmée ou programmable - un moyen de mesure du taux d'humidité dans le sol à arroser - un moyen de comparaison du dit taux d'humidité avec les dits seuils - un moyen de commande de mise en arrosage et d'arrêt - un moyen de fractionnement de l'arrosage. 7. Installation de mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 4 caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une sonde (1), un boitier (2) avec programmateur, au moins une vanne (3) pilotée commandée par le programmateur. 8. Installation selon la revendication 7 caractérisée en ce qu'elle comporte un moyen de sélection de mode d'arrosage. 9. Installation selon la revendication 5 caractérisée en ce qu'elle comprend un contacteur marche arrêt manuel. 10. Installation selon la revendication 6 caractérisée en ce que la plage de mesure de la sonde est réglable en seuil haut et seuil bas d'humidité.