SCADA Sistemi ve Görüntü Işleme Teknikleri Kullanılarak Gerçek Zamanlı Aydınlatma Sisteminin Tasarımı

Abstract

SCADA terimi, İngilizce "Supervisory Control and Data Acquisition" kelimelerinin ilk harflerini temsil eder. SCADA sistemleri tek bir kontrol noktasından, otomasyon sistemlerinin fonksiyonlarını kontrol etmek ve izlemek için kullanılan sistemlerdir. SCADA sistemleri, doğal gaz, petrol, su dağıtım otomasyonları, hava kirliliği kontrolü ve benzeri alanlarda çok başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Bu tez çalışmasında, SCADA sistemi, şehirler arası yollar ile birlikte şehir içi parklar ve sokakların aydınlatma sistemlerinde kullanılmıştır. SCADA sistemi sokak, park ve şehirlerarası yollarında kullanılan aydınlatma armatürlerinin gereksiz zamanlarda çalışmasını engellemiş ve aydınlatma armatürlerinde meydana gelen arızaların tespitini kolaylaştırmıştır. Ayrıca parkların aydınlatma sistemlerinde insanların tespiti için gerçek zamanlı görüntü işleme teknikleri kullanılmıştır. Bu sistemi gerçekleştirmek için şehirler arası yollar ile birlikte şehir içinde bulunan sokaklar ve parklar için bir prototip hazırlanmıştır. Hazırlanan bu prototip donanım ve yazılım olmak üzere iki ana bileşenden oluşmaktadır. Donanım kısmında mikrodenetleyici olarak Arduino Mega2560 Pro Mini kullanılmıştır. Ayrıca TCA9548a Mux modülü, PCD8574 I2C modülü, LDR sensörü, LED ve kamera donanımları sırasıyla pinlerin çoğaltması, ledler ile Mux modülü arasında haberleşmenin sağlanması, ışık şiddetinin ölçülmesi, aydınlatma ve insan tespitinin yapılması için kullanılmıştır. Yazılım kısmında sistemin web tasarımı için ASP.Net MVC, mobil uygulaması için Flutter ve veri tabanı için ise MySQL kullanılmıştır. Tasarlanan sistem, test amaçlı web ve mobil uygulamalar üzerinden izlenmiş ve kontrolleri başarılı bir şekilde sağlanmıştır. Ayrıca tasarlanan sistemde insan ve arızaların tespiti, LDR sensörlerinin çalışması, tüm bilgilerin veri tabanına yazılması ve gerekli alarmların yönetimi başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.

Alternate abstract:

The term SCADA stands for "Supervisory Control and Data Acquisition". SCADA systems are used to control and monitor the functions of automation systems from a single control point. These systems have been successfully used in areas such as natural gas, petroleum, water distribution automation, air pollution control, and similar fields. In this thesis study, a SCADA system has been utilized in the lighting system of urban parks and streets, along with intercity roads. The SCADA system has prevented unnecessary operation of lighting fixtures on streets, parks, and intercity roads, and facilitated the detection of faults in lighting fixtures. Additionally, real-time image processing techniques have been utilized for detecting people in park lighting systems. A prototype has been prepared for streets and parks in the city, along with intercity roads to implement this system. This prototype consists of two main components: hardware and software. Arduino Mega2560 Pro Mini microcontroller has been used as the hardware component. Furthermore, TCA9548a Mux module, PCD8574 I2C module, LDR sensor, LED, and camera equipment have been used for pin expansion, communication between LEDs and Mux module, measuring light intensity, and for lighting and human detection, respectively. For the software part, ASP.Net MVC, Flutter and MySQL have been used for web design, mobile application, and database, respectively. The designed system has been monitored through web and mobile applications for testing purposes, and its control has been achieved successfully. Additionally, human and fault detection, operation of LDR sensors, writing all information to the database, and management of necessary alarms have been successfully implemented in the designed system.