Enerji tesislerinde giyilebilir çalışan asistanı ve takip cihazı uygulaması
Worker assistant and wearable tracking device in energy facilities
Yazar: TALHA AKSOY
Danışman: DOÇ. DR. MURAT AYAZ
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Endüstriyel nesneler = Industrial objects ; Konum = Location ; Nesnelerin interneti = Internet of things

Özet:
Günümüzde enerji tesislerinde hem çalışma hem de çalışma ortamının güvenliğinin sağlanması, üretimin sürdürülebilir hale getirilmesi açısından büyük önem taşımaktadır. Bir enerji üretim tesisi için çalışanların konumlarını ve sağlık durumlarını takip etmek, hem günlük operasyonlara yardımcı olacak hem de acil durum yönetimini kolaylaştıracaktır. Enerji üretim tesislerindeki çalışanların acil durum müdahale görevleri bulunmaktadır. Diğer endüstriyel tesislerin bir çoğundaki acil durum eylem planında, tüm personelin olay mahalinden uzaklaştırılması ve toplanma noktalarına ulaştırılması öncelikle hedeflenmektedir. Günümüzün teknolojik gelişmeleri ile sensör ve haberleşme teknolojileri gerçek zamanlı durum tespitlerini mümkün kılmaktadır. Bu tez çalışmasında, enerji tesisleri için endüstri 4.0 teknolojilerini kullanan giyilebilir çalışan asistanı ve takip cihazı tasarımı ve uygulaması gerçekleştirilmiştir. Konum takibi ve kablosuz iletişim altyapısı bu çalışmanın en önemli teknolojik gelişim aşamaları sayılabilir. Pozisyon takibi için birçok teknoloji incelenmiştir ve önerilen tasarımda Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS), Bluetooth Low Energy (BLE), IMU sensörler gibi konum teknolojileri incelenmiştir. Tez çalışmasının diğer önemli teknolojik altyapıyı oluşturan kablosuz haberleşme için hem düşük hem de yüksek frekanslarda çalışan yaygın teknolojiler değerlendirilmiştir. Wi-Fi ve Private LTE gibi teknolojiler kullanım alanları, ihtiyaç duydukları altyapılar ve verimlilik gibi alanlara göre karşılaştırılmıştır. Tasarlanan ekipmanlarla konum bilgilerinin yanı sıra çalışanların nabız ve düşme durumları da sürekli izleme merkezine gönderilmektedir. Ayrıca protokol dönüştürücü olarak hareket ederek diğer donanımlarla iletişim kurabilmekte ve bu cihazlardan aldığı verileri izleme merkezine gönderebilmektedir. Gaz dedektörleri gibi kısa mesafeli iletişimi destekleyen cihazlar, geliştirilen yapı ile uzun mesafeye veri gönderebilecektir. Çalışma yapılırken performans odaklı bir yapı odağı yerine çalışanın emniyetinin merkeze alındığı bir iş güvenliği modeli gözetilmiştir. Tasarlanan giyilebilir takip cihazı prototip olarak üretilerek Tüpraş İzmit Rafinerisi tesisinde çalışmalar yapılmış ve performans verileri toplanmıştır. Çok geniş bir alana yayılmış ilgili tesisin her bir uç noktasından veri akışının sağlanması tasarlanan cihaz ile başarılmıştır.

Abstract:
Today, ensuring the safety of both the working and working environment in energy facilities is of great importance in terms of sustainable production. Tracking the positions and health status of employees for an energy production facility will help both daily operations and facilitate emergency management. Unlike many industrial facilities, energy production facilities must interfere with emergency situations in emergency situations in emergency situations. With today's technological developments, sensor and communication technologies are advanced enough to enable real-time condition monitoring. This statement discusses the design of wearable employee assistants and tracking systems using Industry 4.0 technologies. Location tracking and wireless communication infrastructure are the most critical technological development stages of this research. Many technologies have been examined for position tracking, and the proposed design, location technologies such as Blople Location System (GPS), Bluetooth Low Energy (BLE), IMU sensors are examined. For wireless communication, which constitutes the other critical technological infrastructure of the thesis, it was evaluated with widespread technology operating at both low and high frequencies. Technologies such as Wi-Fi and Private LTE are compared according to their usage areas, infrastructures they need and efficiency. With the equipment designed, location information as well as the pulse and fall of employees are sent to the continuous monitoring center. It can also communicate with other hardware and transmit data from these devices by acting as a protocol converter. Devices that support short-distance communication, such as gas detectors, will be able to send data over long distances. An occupational safety model was taken into consideration when conducting the work, where the safety of the employee was centeredinstead of a performance-oriented building focus. The designed wearable tracking device is produced as the prototype, performance data were collected at the Tüpraş İzmit Refinery plant. It was accomplished with the device designed to ensure the data flow from each end point of the relevant plant spread over a very large area.