Nesnelerin interneti (IoT) tabanlı transformatör izleme sistemi

Abstract

Günümüzde teknolojinin hızla gelişmesi izleme sistemlerinde akıllı sistem çözümlerini de beraberinde getirmiştir. Akıllı teknolojiler ile birlikte transformatörlerdeki farklı parametrelerin uzaktan izlenmesi, analiz edilmesi, transformatör hakkında bilgi edinilip gerekli önlemlerin önceden alınması ve operatörlerin uyarılması olanaklı hale gelmiştir. Bu tez çalışmasında Nesnelerin İnterneti (IoT) tabanlı bulut sistemi ile düşük maliyetli modüler bir sistem tasarımı hedeflenmiştir. Sistemde kullanımı kolay olan, açık kaynak kodlu Arduino Mega 2560 mikrodenetleyicisi kullanılmıştır. Modüler sistem tasarımı ile sensörlerden alınan sargı sıcaklığı, yağ sıcaklığı, ortam sıcaklığı, akım ve yağ seviyesi gibi parametreler izlenmiştir. Sürekli izlenen parametrelerin yanı sıra sargı sıcaklığından yola çıkarak IEEE standardına uygun şekilde transformatörün yalıtım yaşlanma düzeyi hesaplanmış ve buna bağlı olarak kalan servis ömrü kestirilmiştir. Sensörlerden alınan ve hesaplanan değerlerin kablosuz modül ile ThingSpeak web arayüzüne gerçek zamanlı olarak aktarılması sağlanmıştır. Diğer taraftan aynı veriler hafıza kartına zaman bilgisi ile kaydedilmiş ve tasarlanan sistem üzerindeki ekranda gösterilmiştir. Opsiyonel olarak kullanılan 4-20mA/0-5V dönüştürücü modül ile farklı sensörlerin sisteme entegresi olanaklı hale getirilmiştir. Sensörlerden alınan parametrelerin değişimlerine göre başka bir aygıtın kontrolünün sağlanması için röle modülü kullanılmıştır. Ücretsiz bir platform olan Pushingbox uygulaması sisteme entegre edilerek sensörden alınan verilerin kritik değer aralıklarında veya kritik değer aşımlarında tanımlı olan mobil cihaza ve bilgisayara uyarı mesajı gönderilmesi sağlanmıştır. Tasarlanan modüler yapılı sistem prototip deney transformatörü için denenmiştir.

Nowadays, thanks to the rapid development of technology it has brought smart system solutions in monitoring systems. With this intelligent technology, different parameters in transformers can be monitored and analyzed remotely. These analyzes provide information about the transformer and allow the necessary measures to be taken in advance and to warn the user. In this thesis, a modular system design which supports the Internet of Things-based (IoT) low cost cloud system is aimed. The easy-to-use Arduino Mega 2560 micro controller card that supports multiple analog and digital inputs / outputs is used in the system. Parameters such as ambient, oil and environment temperatures, current and oil levels which are taken from sensors through modular system design are monitored. While the Standard parameters are being monitored, there remaining service life of the transformer is calculated from the winding temperature. The data received from the sensors is intended to be transferred to the ThingSpeak web interface in real time, which is compatible with the wireless module. On the other hand, it is ensured that the sensor data is recorded in real time on the memory card and displayed on the screen on the designed system. With the optional 4-20mA / 0-5V module, the integration of sensors with 4-20mA output of different types is facilitated. Relay is used to control another device according to the parameters received from the sensors. Data which are taken from sensor are ensured the described mobile device and computer at critical value limit or overrun to be sent a warning message by integrating Pushing Box application, a free platform, into the system. The designed modular system is used in the prototype experiment transformer.