Nesnelerin interneti ile endüstriyel su depolarının ve kimyasal üretim yapan tesislerin yağmur suyu kalitesinin uzaktan izlenmesi, analizi ve kontrolü
Remote monitoring, analysis and control of both rainwater quality of chemical production facilities and industrial water tanks by internet of things
Yazar: HARUN ŞENTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. HAYATİ MAMUR
Manisa Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Durum izleme = State monitoring ; Nesnelerin interneti = Internet of things ; Uzaktan denetim = Remote control ; Veri toplama sistemleri = Data collection systems

Özet:
Bu çalışmada, Manisa Organize Sanayi Bölgesinde (MOSB) bulunan dört adet su kuyusundaki 110 kW'lık su pompalarının çalışma/durma durumlarını izleyen ve kontrollerini sağlama kabiliyetine sahip Raspberry Pi 3 ile nesnelerin interneti (IoT) tabanlı bir sistem tasarlanmış ve uygulamaya konulmuştur. Ayrıca, bu IoT sistemine dört adet 500 tonluk su depolarının seviyelerinin izlenmesini sağlayan başka bir Raspberry Pi 3 tabanlı IoT sistemi eklenmiştir. Bu sistemlere ilave olarak kimyasal üretim yapan bir fabrikanın yağmur suyu kanalına karışması muhtemel kimyasalların pH seviyesinin belirlenmesi için gerekli uyarıları yapan başka bir Raspberry Pi 3 tabanlı IoT sistemi ilave edilmiştir. Bu üç sistemde toplamda dokuz tane Raspberry Pi 3 programlanmıştır. Sahalardaki sensörler yardımıyla toplanan verilerin Raspberry Pi 3'lere iletilmesi için röle ve analog dijital çevrim (ADC) kartları tasarlanmış, üretilmiş ve Raspberry Pi 3'lerin pinlerine bağlantılı olarak kullanılmıştır. Röle kartları kuyularda bulunan motorların durumları için tercih edilirken, ADC kartları depolardaki seviyenin ve pH sensör bilgisinin dijitale çevrilmesi için tasarlanmış ve sisteme dahil edilmiştir. Bu sistemlerin verileri InfluxDB veri tabanında toplanmıştır. Bu veri tabanı ile çalışabilen kullanıcı arayüzü tasarlanmasına olanak tanıyan açık kaynak kodlu Grafana programı ile bu üç sistemin verileri ortak bir arayüz ekranı tasarlanarak görselleştirilmiştir. Bu Grafana ekranına dört adet su motorunun durumları, dört adet su depolarının seviyeleri ve bir fabrikanın pH durum bilgisi yerleştirilmiştir. Bu ekrandaki butonlar kullanılarak geriye dönük tüm sensör verilerine ulaşılabilinmiştir. Sonuçta MOSB'ndeki dört adet kuyunun, dört adet su deposunun ve bir kimyasal fabrikanın yağmur kanalına karışması muhtemel kimyasallarının pH seviyesini gösteren, kontrol eden, izleyen, geçmişe dönük tüm verilerini saklayan, uyarılar veren ve alarm gönderen bir IoT sistemi Raspberry Pi 3 tabanlı gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
In this study, an internet of things (IoT) based system was designed and implemented with Raspberry Pi 3, which has the ability to monitor and control the start/stop status of 110 kW water pumps in four water wells in Manisa Organized Industrial Zone (MOSB). In addition, another Raspberry Pi 3 based IoT system has been added to this IoT system that enables the levels of four 500 tons water tanks to be monitored. In addition to these systems, another Raspberry Pi 3 based IoT system has been added, which makes the necessary warnings to determine the pH level of chemicals that are likely to mix into the rainwater channel of a chemical production factory. A total of nine Raspberry Pi 3s are programmed in these three systems. In order to transmit the data collected with the help of sensors in the fields to Raspberry Pi 3, relay and analog digital conversion (ADC) cards were designed, produced and used in connection with the pins of Raspberry Pi 3. While the relay cards are preferred for the states of the motors in the wells, the ADC cards are designed and included in the system to convert the level and pH sensor information in the tanks into digital. The data of these systems were collected in the InfluxDB database. The data of these three systems were visualized by designing a common interface screen with the open source Grafana program, which allows designing a user interface that can work with this database. The status of four water engines, the levels of four water tanks and the pH status of a factory are placed on this Grafana screen. All sensor data can be accessed retrospectively by using the buttons on this screen. As a result, an IoT system that displays, controls, monitors, stores all historical data, gives warnings and sends alarms, is based on Raspberry Pi 3, which shows the pH level of four wells, four water tanks and a chemical factory that may mix into the rain channel in the MOSB