Le projet est prévu pour prendre fin le 30 Janvier 2020. Il s’est déroulé en plusieurs phases. La première s’est déroulée du 03 au 14 Octobre 2019 et la seconde du 11 au 17 Janvier 2020, durant les missions de la partenaire de l’IRHOB en la personne du Dr Katrijn, de l’Institut Royal des Sciences Naturelles de la Belgique (IRSNB).
Le 11 octobre 2019, l'équipe avait monté trois thermomètres déployés dans trois stations différentes pour une période prolongée.

Figure 1 : Répartition des stations de déploiement des capteurs

L'équipe est retournée au lac le 11 novembre pour récupérer les thermomètres laissés sur les trois stations. Malheureusement, celui du yatch club (en jaune) n’a pas été suffisamment étanche pour empêcher l’eau de rentrer. Ainsi il y a eu infiltration d’eau, donc aucune donnée n'a pu être récupérée. Celui à l'ouest (en bleue) du lac n’a pas enregistré de données correctes ; ici le problème était dû à un dysfonctionnement du thermocouple lui-même. L'enregistreur de données du centre (en rouge) a donné des résultats pendant 7 jours, la lumière n'était pas allumée lors de la récupération, ce capteur utilisait des piles rechargeables.
Les résultats des mesures de température sur 6 jours à la station 2.

Figure 2 : Mesure de quelques jours

Il avait été initié un concours entre Médard et Wilfried pour la réalisation de la meilleure performance. Cette action a permis de tester les talents des deux compétiteurs auxquels des prix symboliques ont été attribués. L’un a travaillé sur un nouveau capteur à trois thermomètres avec son code réussi. L’autre a travaillé sur le couplage de la partie GSM avec son code également.
En janvier 2020, l'équipe a amélioré le système en ajoutant un salinomètre et un thermomètre supplémentaire. Ci-dessous (figure 3), on observe que la salinité dans le bassin d’expérimentation d'aquaculture où nous avons testé l'appareil, a progressivement augmenté pendant la nuit, avec quelques pics pendant le temps d'alimentation.

Figure 3 : Salinité enregistrée lors de l’essai dans le bassin

• Validation de l’équipement.

La comparaison de nos mesures avec des équipements professionnels a confirmé l'exactitude de nos résultats

Figure 4 : Données de calibrage des 2 capteurs

• Amélioration de la boîte de logement du système. La boîte ci-dessous (figure 5) est plus effilée et plus facile à rendre étanche à l'eau. Les supports de batterie sont de meilleure qualité.

•  Amélioration de la durée de vie de la batterie

Pour résoudre le problème de batterie, il a été monté deux nouveaux dispositifs constitués des piles de 1,5v. Le premier dispositif est constitué de huit (08) piles toutes montées en série alors que le second dispositif est constitué de deux paires de huit piles toutes deux en dérivation. Le
premier dispositif a fourni une tension aux bornes de 9,45v alors que le second dispositif a une tension aux bornes de 12,86v. Chaque dispositif de batterie réalisé était soumis à l’alimentation d’un capteur à plusieurs thermomètres.
Ce sujet demande une exploration future en vue de trouver une solution. Les possibilités sont d'aller au-delà de l'utilisation de la carte Arduino ou de supprimer manuellement certaines des fonctions qui nécessitent plus d’énergie de la carte, comme la lumière LED qui clignote chaque fois qu'une mesure est prise.
Les résultats des performances des batteries ont montré après 14 heures de temps que le dispositif en série disposait encore de 8,16 v alors que le dispositif en parallèle disposait encore de 10,80v (une bonne performance). Par la suite, tous les capteurs de température et de salinité réalisés ont montré dans l’ensemble un bon fonctionnement sauf que le nouveau Arduino était difficile à l’utilisation faute de la perfection de soudure. En effet la fixation des fils sur le nouveau système Arduino a causé un peu de souci à l’évolution du travail, car il a manqué un peu de justesse dans la soudure. Pour cela un nouveau bout de fer à souder acheté, nous a permis de trouver une meilleure façon de souder les bornes du system arduino nano (réussite). Une nouvelle boite moins large que les précédentes a été collée puis immergée dans l’eau afin de tester son étanchéité (étanchéité approuvée).
Grace à la nouvelle technique de soudure perfectionnée, dix Arduino ont été soudés et en bon état de fonctionnement. Au nombre de ces tâches, il a été possible de réussir à réaliser le salinomètre professionnel. Mais cette salinomètre professionnelle a montré ses limites car elle a permis de mesurer seulement des valeurs comprises entre 02 et 12 ppm, ce qui ne promet pas la fiabilité des résultats de notre projet (échec). Une correspondance a été adressée au fournisseur pour plus d’explications sur le fonctionnement défaillant. Il n’a pas eu d’arguments convaincants.
Cependant il a été possible de réaliser la mise au point d’un nouveau capteur couple salinomètre-température. Grâce à ce nouveau capteur réalisé et programmé, nous avons pu enregistrer à la fois la température et la salinité simultanément (réussite). Les résultats issus de l’enregistrement du nouveau capteur réalisé comparés aux résultats affichés par le multi paramètre pro-2030 a été validé car, ces résultats étaient similaires. Le second exploit enregistré au cours de cette deuxième mission était le couplage de deux thermomètres sur le capteur couple salinomètre-température. Ce couplage de deux thermomètres permettra dans le cadre de ce projet d’enregistrer de façon continue chaque deux second la salinité de l’eau, mais aussi et de façon simultanée l’enregistrement de la température de l’eau à la surface et en profondeur du lac.
Le test du nouveau capteur allumé le 16/01/2020 à 20h24mn a été mis en bassin d’élevage à 20h 32mn avec 10.85 V comme tension aux bornes de la batterie. Le système est récupéré le lendemain 17/01/2020 à 10h55mn. On note que la boîte était étanche, le circuit du système était resté allumer avec encore une tension de 10.33 aux bornes de la batterie. Le capteur a enregistré de bon résultat car ces résultats étaient comparables aux mesures affichées par le multi-paramètre pro-2030, acheté pour la circonstance. Les résultats obtenus sont analysés dans Excel puis validés

Conclusion

Aujourd’hui le projet a permis de maîtriser le montage d’un système de capteur de température et mieux encore un système couplé de mesure de température et de salinité.
En comparant le rapport coût / efficacité de notre système, comme c'est le cas actuellement avec un système professionnel U24-002-C -Hobo qui peut également être laissé dans l'eau pendant plusieurs jours, nous arrivons à la conclusion que la durée de vie de la batterie détermine le rapport coût / efficacité. En ce moment, nous devons remplacer les piles toutes les deux semaines, ce qui ajoute un coût supplémentaire de location d'un bateau et de l'équipage, ce qui n'est pas nécessaire avec le hobo.
Si nous voulons prendre des mesures pendant un an, notre système coûte 2000 euros moins cher, cependant, si nous voulons prendre des mesures pendant plusieurs années, l'investissement dans le hobo professionnel en vaut vraiment la peine. À moins que nous puissions améliorer la durée de vie de la batterie, dans ce cas, notre système est beaucoup plus rentable. Le risque de vol ou d'endommagement de notre équipement doit également être pris en compte.
En effet, le projet s’est déroulé avec une grande satisfaction. L’utilisation de ces capteurs est un grand atout dans le développement des sciences marines et côtière.
Avec quelques années d’activités, nous pourrons proposer cet équipement à beaucoup de laboratoires travaillant dans le domaine de la collecte des paramètres physico-chimiques.
Toutefois, le problème de batterie est un challenge pour le projet. Nous devons travailler afin d’augmenter la durée de la batterie afin de pouvoir laisser plus longtemps les capteurs dans l’eau pour une longue série de données.
Le rapport des activités se trouve sur le site de l’IRHOB : http://nodc-benin.odinafrica.org/actualites/actualites.html à travers un blog : https://odnaturenews.naturalsciences.be/post/805?lang
Un blog a été développé dans le cadre de ce projet : https://odnaturenews.naturalsciences.be/post/category/odnature/cebios/marine-sensor-benin?lang=fr
Nos remerciements vont à la Convention de la Biodiversité (CBD) qui a accepté financer cette première phase du projet. Nous attendons encore une autre phase afin de régler le problème de batteries.
Nous remercions également Madame Claire pour son soutien au projet.