IOT'e Dayalı Akıllı Güç Yönetim Sistemleri
No Thumbnail Available
Date
2023
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Ankara Üniversitesi
Abstract
Sistem tasarımcıları için, Yüksek güç tüketimi, performansı ve güvenilirliği etkileyen sıcaklığın
artmasına neden olur. Düşük güç tüketiminin önemi, artan enerji fiyatları ve elektronik
sistemlerin çevreyi nasıl etkilediğine ilişkin artan endişelerle de vurgulanmıştır zira güç
tüketiminin azaltılması zor bir iştir. Akıllı şebeke (SG), enerji endüstrisinin yepyeni bir yönü
olarak yükseliyor. Standart elektrik şebekelerinde yaygın olan sorunların üstesinden gelmek için
çeşitli gelişmiş teknolojileri bir araya getirir, ancak bu sorunların birçoğunu çözebilir ve
hazırlıkta zorluklarla karşılaşmaya devam eder. Bu zorluklar, yükselen teknolojilerin
uyarlanması ile ilgilidir. Bu teknik, IoT teknolojisini destekler ve IoT bulut platformları da dahil
olmak üzere çeşitli farklı teknolojilerin kullanıldığı her yerde elektrik tüketimini takip eden ve
otomatik olarak yöneten bir grup sensörden oluşan bir sistem oluşturmak için akıllı şebekenin
tüm özelliklerine yatırım yapar. Nesnelerin İnterneti (IoT) olarak adlandırılan yeni bir teknoloji,
dünyamızı daha akıllı hale getiriyor. IoT olmadan bağlantılı bir dünya kavramı mümkün
değildir. Bu örneklerden biri IoT tabanlı bir güç yönetim sistemidir. Bir kullanıcı, IoT özellikli
güç yönetim sistemi ortamında, aydınlatma, güvenlik kameraları, üretim cihazları dahil olmak
üzere birçok şeyi, yer ve zamana bakılmaksızın izleyebilir ve çalıştırabilir. Bu araştırma, akıllı
şebeke ve IoT teknolojilerine dayalı bir güç yönetim sistemi oluşturulmasını açıklamaktadır. Ve
güç yönetimi sisteminin fonksiyonlarını ve otomasyonunu tüketici tarafından güç tüketiminin
izlenmesi ve kontrol edilmesi için kullanılmak üzere sunulan önerilen sistem, etkilenen gerilim,
akım ve hava koşullarını tespit eden ve bunları erken uyarmak için veri toplayan, elektrik
yüklerini izleyen ve herhangi bir nedenle kesintiye uğradıklarını tespit eden ve bir elektrikli
cihazın çalışmasını kontrol eden bir sistem tasarlayarak tartışır. Veriler, ülkenin bölgelerine göre
ortam farklılığından dolayı sistemi bulunduğu bölgeye göre gelecekte iyileştirmek için sistemin
nihai sürecinin önemli bir parçasıdır ve bu veri üzerinden sıcaklık ve nem için uygun ev
aletlerini bilmek yüksek verimle ve daha az güç tüketimi ile ve ayrıca elektrik şebekesinin
bileşenleri ile çalışmak Genel olarak ortamın sıcaklık ve nem derecelerine ve olasılıklarına göre
hazırlanan sistemin özelliklerini belirlemek ve yükleri azaltmak mümkündür; örneğin, inverter
klima üretimi frekansa bel bağlamakta olup ve buna göre tüketimi ve yükleri azaltmayı
hedefliyoruz.
(SG) hazırlık aşamasında zorluklarla karşılaşmaya devam ediyor. Bu zorluklar, yükselen
teknolojilerin adaptasyonu ile ilgilidir. Bu teknik stili, IoT teknolojisini destekler ve bir akıllı
şebekenin çoğu özelliğini kullanır. Ek olarak, siber ve fiziksel dünyalar arasındaki uçurumun
kapatılmasına katkıda bulunur. IoT'de birçok akıllı nesne birbirine bağlıdır ve birbiriyle iletişim
halindedir. Akıllı nesnelerden kullanıcı ihtiyaçlarına göre veriler elde edilmekte ve veriler analiz
edilerek kullanıcıya geri verilmektedir. Fiziksel ve elektriksel özellikleri izlerken dahi
elektronik cihazların kullandığı elektriğin tüketimi dikkat edilmesi gereken özelliklerden biridir.
IoT, devasa ölçeği nedeniyle daha karmaşık hale geliyor ve bunun için enerji açısından verimli
iii
çözümler üretilmesini zor bir sorun haline getiriyor. IoT, mevcut kablosuz sensör ağları (WSN)
yöntemlerine doğrudan uygulanamaz. Bu çalışma, ev aletlerindeki elektrik tüketimini takip
edebilen ve akıllı şebekeye (SG) ulaşmak için haftalık ve günlük olarak elektrik tüketimini
değerlendirmeye yardımcı Wi-Fi özellikli, basit, ucuz elektrik izleme cihazı önermektedir.
Fabrikalardan tüketici konumuna kadar güç tüketiminin ayrıntılarını bilmek için ileri teknoloji
ve özellikle modern iletim yöntemlerinin kullanılması açısından güç yönetim ve kontrol
sistemini geliştirmesi her enerji fabrikası hakkında en iyi gerçek zamanlı raporları ve doğru
bilgileri elde etmenin ve düşük maliyetli bir izleme sistemi kurmanın yanı sıra, bu tür
operasyonlara eşlik eden idari ve mali yolsuzlukların önlemesi beklenmektedir. Bu proje alanı
biriminin tasarımı ve geliştirilmesi, donanım tasarımı ve yazılımı olmak üzere iki ana bileşene
ayrılmıştır. Aralıklarla donanım tasarımı, devre planlaması oluşturuldu ve bu nedenle proje
görüntüsü tasarlandı. Yazılım kodunun geliştirilmesinde ise belirli aralıklarla, tüm, eksiksiz
görüntünün programlama kodları aracılığıyla çalıştırılması sağlandı. Bu bölümde projede
aralıklarla kullanılan malzemeler, mikro-denetleyici ve bir grup sensörden bahsedilerek veri
toplanmaktadır. Gerilim, akım ve gücü ölçme amaçlı (PZEM-004T). Hava koşulları için
DHT11 detektörü ve birlikte blynk IoT uygulama platformu aracılığıyla kullanıcıya uyarı
gönderin.
Çalışmanın başında Sistem internete bağlanmaya ve blynk uygulama sunucusuna bağlanmaya
başlayacaktır. Bundan sonra, konsol aşağıdaki sinyali okuyacaktır. Bununla ilişkili sensörler,
sensörlerden toplanan verileri bu verileri toplamak için kontrol ünitesine gönderecektir. Ayrıca,
gerekli değerleri elde etmek için hesaplamaları yapın, yerel olarak SD kartta saklayın ve
LCD'de görüntüleyin. Akış şeması ayrıca, daha önce birinci koşulda tanımlanan seviyelere
dayalı olarak sensörlerin koşullarını da gösterir. Örneğin, DHT11 sensöründen okunan sıcaklık
40'tan fazlaysa mobil uygulama bir uyarı gönderir. Nem 75'in üzerindeyse, uyarı gönderir. Bu
seviyelere ulaşılamazsa, Sistem, sensör değerlerini yeniden okumak için geri dönecektir ve bu
koşullar değiştirilebilir. Elektrikli cihaz, gerilim veya akım düşmesi gibi kesintiye neden olan
herhangi bir rezone için durduysa, Sistem blynk uygulamasına alarm gönderir, ayrıca tüketici
tarafından kullanılan akım sınırlamadan büyükse, Sistem yükü kapatır ve gecikmeden sonra işe
geri dön, sisteme ayarlayabilir.
Geleneksel Akıllı güç yönetimi ve kontrol yöntemleri netleştirilmiştir. Bu nedenle, şu anda güç
izleme için mevcut olan sistemler eski takip yöntemlerini takip eder ve bu şey eski takip
yöntemine dikkat edilmesinden kaynaklanır ve bu şekillerde çalışmak, bilgi, hava durumu ve
mali raporları dahil olmak üzere birçok soruna neden olabilir ve bu araştırmanın odaklandığı şey
tam olarak budur. Önerdiğimiz sistem aracılığıyla elde ettiğimiz verilerin sonuçları, elektrik
kaçağı ve tüketimi izleme ve sıcaklığının uzaktan izlenmesi ile karakterize edilen sonuçları
göstermektedir. Geleneksel imalatlarda bulunmayan nem. Ayrıca, Wi-Fi aracılığıyla bir mobil
uygulamaya uyarı gönderme gelecekte işin geliştirilmesinde ondan yararlanmak için verileri
hızlı bir şekilde depolamak ve takip etmenin yanı sıra, yerel geleneksel imalatçılar veya ev
aracılığıyla aldığımız uyarının tam tersidir. Akıllı güç yönetimi yönetimini iyileştirmek için
maliyeti ve çabayı azaltan ve takip hızını artıran, ayrıca elektrik kesintisinden kaynaklanan
riskleri azaltır. Önerilen çalışma aynı zamanda sistem tarafından toplanan veriler arasındaki
ilişkiyi, hava sıcaklığı ve nemin sistemdeki potansiyel problemler üzerinde önemli bir etkiye
sahip olduğunu, cihazın kesilmesi de dahil olmak üzere yüksek veya düşük bir yüzde
göstererek, sıcaklık ve nemin etkileyebileceğini, bu sistemdeki çalışma mekanizmasını
göstermektedir. Çalışma ayrıca ilişkinin varlığını da göstermiştir ve bu nedenle bu iki faktörün
otomatik sistem aracılığıyla sürekli olarak takip edilmesi, sorunu erken bir aşamada uyararak
sorun büyümeden müdahale etmek ve çözüm bulmak için kullanılabilir. Veri toplama ve veri
rapor etmek için sahada varlığı gerektiren geleneksel izleme ve denetimde kullanılan güç
sistemini öneren eki yöntemler ile yapılan önceki araştırmaların karşılaştırılması. Bu nedenle,
bu araştırmanın önerisi, cihazın internete bağlı olması durumunda herhangi bir zamanda ekranda
bilgi görüntüleme ve bu verileri bir uygulama üzerinde izleme yeteneği sağlar. Sıcaklık ve nem
iv
için, Irak'taki hava durumuna göre bir yerden bir yere değişiklik gösterdiğinden ölçün ve veri
toplayın. Verilere dayanarak, ev aletleri ve elektrik şebekesi için trafolar ve cihazlar için yeni bir
gelecek spesifikasyonu geliştirin ve böylece şebekeyi en iyi duruma getirin. Ayrıca gerilim ve
akım ölçümü yüklerdeki artışın bilinmesine yardımcı olur. Yükler arttığında gerilim azalır.
Buna göre trafodaki kademe değiştiriciye gerilimin gerekli seviyeye yükseltilmesi için talimat
gönderilir. Kademe değişimi maksimum seviyeye ulaştıktan sonra, yükü belirli kontrollere göre
belirlemek olan alternatif çözüme başvuruyoruz. Ayrıca, yeni önerilen otomatikleştirilmiş
yaklaşım, faaliyetin gerçekleştirilmesi için daha fazla veya daha az zaman varsa doğruluk
olasılığı daha yüksektir.
Tasarlanan sistem detektör bilgilerini, Güç tüketimini ve hava durumu sensörlerini
gözlemlemenin yanı sıra ihtiyaca göre ek olarak bir tekniği devreye sokar; ayrıca detektör
parametrelerini bulut içinde tam zamanında saklar. Bu, kullanıcının çeşitli parametrelerin
durumunu her zaman, her yerde araştırmasını kolaylaştırabilir. Sağlanan kod, zahmetsiz bir
şekilde genel ve çok yönlüdür. Güç yönetimi, gözetleme vb. gibi gelecekteki uygulamalar için
verimli bir şekilde genişletilebilir. Ayrıca, bu teknik diğer güç yönetimi sistemi yöntemlerinden
daha iyidir. Güç yönetimi imalatında akıllı şebeke ve IoT teknolojilerinin kullanılması, tüm
elektrikli cihazların kontrol, izleme ve uyarı için yeni şekillerde birleştirilmesini gerektirir.
Uygulama hizmetlerinin, uzaktaki kullanıcı ile üreticinin cihazları arasındaki iletişim için
birlikte çalışabilir bir katman olarak kullanılmasıyla, esneklik ve işlevsellik sorunlarını ele
almak için bağımsız, yeni, esnek ve uygun maliyetli bir üretim izleme ve kontrol sistemi
geliştirilmiştir. Araştırmalar, açık kaynaklı yazılımın ve ESP32'nin çeşitli güç üretim cihazlarını
programlı olarak kontrol edebileceğini ve kullanıcıların kendi gereksinimlerine özel çözümler
tasarlamasına olanak tanıdığını kanıtladı. Sonuç olarak, önerilen sistem hali hazırda piyasada
bulunan güç üreticilerine kıyasla daha iyi uyarlanabilirlik, ölçeklenebilirlik ve güvenirliğe
sahiptir.
Description
Keywords
Nesnelerin interneti, Akıllı şebeke, Güç yönetimi, Bulut bilişim, ESP32