Design of Real-Time Lighting System Using Scada System and Image Processing Techniques

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 çalışmada, 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. Parkların aydınlatma sistemlerinde insanların tespiti için gerçek zamanlı görüntü işleme teknikleri kullanılması, sistemin en kritik ve yenilikçi özelliklerinden biridir. Bu özellik, ortamda insan varlığını anlık olarak algılayarak, aydınlatmanın gereksiz yere açık kalmasını engeller ve enerji verimliliğini sağlar. Gerçek zamanlı görüntü işleme sayesinde, aydınlatma ihtiyaç duyulduğunda aydınlatma devreye girer, bu hem enerji tasarrufu sağlar hem de güvenliği artırır. Bu özellik, akıllı şehir uygulamaları kapsamında önemli olup, kullanıcıların güvenliğini sağlarken çevresel etkileri de en aza indirir. Bu sayede, tasarlanan SCADA sistemi, modern aydınlatma çözümleri için etkili bir örnek teşkil etmektedir. 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 gerçek zamanlı insan tespiti modelinin eğitim başarısının 0.99 ve test başarısının farklı çevre koşulları dikkate alındığında aydınlık ortamda 0.98, karanlık ortamda ise 0.94 olduğu görülmektedir.