3. MATERYAL ve YÖNTEM
4.3. Sistem Performansı, Sorunlar ve Uygulanan Çözümler
Yukarıda da ifade edildiği gibi sistem 2008 yılından itibaren araĢtırma alanı olan Ģeftali bahçesinde kurulu durumdadır. Sistemin kurulu olduğu bahçede 2010 yılına kadar, sistemin çalıĢmasını gerektiren bir don olayına rastlanılmamıĢtır. 2010 yılında ise; 17 Mart tarihinin sabah saatlerinde Ģeftalilerin çoğunluğunun fenolojik olarak çiçeklenme baĢlangıcı evresinde (Çizelge 8) yani kritik sıcaklığın -3,88 o
C olduğu bir zamanda, Tokat Meteoroloji ve GaziosmanpaĢa Üniversitesi meteoroloji istasyonlarında da -3,8
oC ölçüldüğü ilk don olayı görülmüĢtür. Bu günün sabahında, araba camlarının ve yol
kenarlarında biriken su birikintilerinin donduğuna Ģahit olunmuĢtur. Bu gece sistem, bağ evine elektrik sağlayan hattaki elektrik arızasından dolayı çalıĢtırılamadı. Bu günün geç saatlerinde tomurcuklarda yaptığımız gözlemler, çok erken çiçek açmıĢ çak az sayıda tomurcuğun bu dondan zarar gördüğünü ortaya çıkarmıĢtır. Çok az sayıda tomurcuğun zarar görmesine; i) genelde tomurcukların fenolojik olarak çiçeklenme baĢlangıcı evresinde (kritik sıcaklık -3,88) olmaları, ii) gerçekleĢen donun ise kar yağıĢı ile birlikte gerçekleĢmesi, dolayısıyla bir adyabatik veya radyasyon donu olmaması, ve iii) bahçenin rakımının meteoroloji istasyonun rakımından düĢük olması nedeniyle, tomurcuklarda muhtemelen sıcaklıkların -3,88 oC’nin altında uzun bir süre kalmamıĢ
olması neden olmuĢ olabilir. Bu günkü donda sistemi test edebilmek için, erken tedbir alınarak en azından elektrik arızası bir hafta öncesinden giderilebilirdi. Elektrik problemi donun ertesindeki 1-2 gün içerisinde çözüldükten sonra bu kez sistemin motorundan bilgisayar ünitesinin de bulunduğu sacdan yapılı kontrol dolabının içine su kaçırdığı, hidroforun sistemin iĢletme basıncına ulaĢtığında otomatik olarak motoru devre dıĢı bırakmadığı, hava sıcaklığını ölçmede kullandığımız algılayıcının bulunduğu boru içindeki hava emen vantilatörün çalıĢmadığı problemleriyle karĢılaĢtık. Ayrıca sistemin kontrol ünitesinin yer aldığı sacdan yapılı kontrol dolabının ve dolap içindeki su hatlarının, su saatlerinin, selenoid elektro vanaların yeterince yalıtımlarının yapılmadığı, kablo giriĢlerinin dolaba giriĢlerinin gerçekleĢtiği boru etraflarındaki boĢluklardan sistem dolabının içine farelerin de girmiĢ ve ortamı kirletmiĢ olduğunu fark ettik. ġans eseri bu fareler bilgisayar ve kablo sistemine görünürde bir hasar
37
vermemiĢlerdir. Farelerin dolaba girdikleri bu deliklerin, köpük ile kapatılması sağlanmıĢtır. Boru hatlarının yalıtımları ise 2010 yılı ilkbaharına bırakılmıĢtır.
2010 yılında araĢtırma bahçesinde görülen asıl etkili don ise 19 Mart tarihinde gerçekleĢmiĢtir. Bu donların arka arkaya gelmesi bizi hazırlıksız yakaladı. Bu gün Tokat Meteoroloji Ġstasyonunda minimum sıcaklık -5,5 o
C olarak, GaziosmanpaĢa Meteoroloji istasyonunda ise -5,0 oC olarak ölçülmüĢtür (Çizelge 8). Bu sıcaklık değerlerinden, bu gece ki donun da Ģiddetli bir radyasyon donu olmadığı söylenebilir. Bu günden önce sistemdeki arızaları gidermeye çalıĢırken, selenoid vanalardan birisinin de bozulmuĢ olduğunu fark ettik. Bunun sipariĢinin verilmesi ve yenisinin getirilerek monte edilmesi 3-4 gün aldı. Dolayısıyla bu don gecesi bu vana arızalı olduğu için koruduğu Ģeftalileri (K3-Red konusu) korumak için sistem tarafından devreye sokulamadı. Bu don olayı öncesi yani 18 Mart akĢamı sistem kurulu halde yani çalıĢır durumda bırakıldı. Gerek Tokat Meteoroloji Ġstasyonundaki çalıĢanlarla haberleĢme gerekse Meteoroloji Genel Müdürlüğünün internetten kendi web sitesinden yayınladığı Tokat merkez için beklenen tahmini minimum sıcaklıklar dikkate alınarak, 19 Mart saat gece 3 civarında sistemin devreye girip girmediğini kontrol amacıyla ve don olayı sırasında sistemi izlemek için deneme alanı bahçeye gidildi. Bahçeye ulaĢıldığında sıcaklığın -5.0 oC civarlarında olduğu, don olayının çok önceden baĢlamıĢ olduğu ve
sistemin maalesef ortam elektrik gürültüsü etkisiyle özellikle tomurcuk sıcaklık okumalarının hiç alakasız değerlere dönüĢtüğü ve sistemin hiç devreye girmediği gözlemlendi. Sistem donun baĢlangıcından itibaren devreye girmediği için de, kontrol ünitesinin yer aldığı dolap içindeki motora en uzakta yer alan selenoid vananın (K1- Grey) da donmuĢ olduğu fark edilmiĢtir. Bu sonuç bize dolap içinde olsa dahi, su ileten tüm sistemin de, dona karĢı ve ortama sızan suya karĢı yalıtımının iyi bir Ģekilde yapılması gerektiğini öğretti. Sistemi tekrar açıp kapattığımızda sistem devreye girdi, fakat geç kalmıĢ ve don çoktan Ģeftali tomurcuklarını etkilemiĢti. Bu durumda sadece korumak istediğimiz Ģeftalilerin ancak üçte birine (K2-Purple) hizmet eden tek bir selenoid vana çalıĢtı. Bu vana da, donun ortasında çalıĢtırıldığı için sistem FROSPRO programının 1 dakika çalıĢıp 1 dakika bekleme döngüsünde çalıĢıp durdu. Gözlemlediğimiz bu vanaya ait tomurcuk sıcaklığı, bu döngüde çalıĢan sistemin tomurcuk sıcaklığını kritik donma sıcaklığının altına düĢürmeye yetmediği Ģeklinde oldu. Bu kısımdan çıkardığımız ders ise, programın koduna eğer sistem donun ortasında
çalıĢtırıldığında sistemin tomurcuk sıcaklıklarını kritik donma sıcaklığının altına düĢürecek kadar uzun bir süre çalıĢacağı bir kodun eklenmesi gerektiğiydi. Bu gecenin sabahında dondan korumak için çalıĢtığımız bir Ģeftali ağacına ait fotoğraf ġekil 10’da verilmiĢtir. Ayrıca sabah ki gözlemimiz mini yağmurlama baĢlıklarının bir iki tanesinin memelerine su ile gelen birtakım tıkayıcı materyaller ile tıkanıp don ortasında çalıĢamaz hale geldikleri gözlenmiĢtir. Dolayısıyla sisteme Ģebeke suyundan dahi gelen birtakım mini yağmurlama baĢlıklarının memelerini tıkayıcı materyallere karĢı sisteme ayrıca bir filtre eklenebilir. Ayrıca bu don sabahında elektriği temin ettiğimiz bağ evinin sahibi deneme alanındaki ağaçların buzla kaplı olduğunu sistemin hala çalıĢır olduğunu görerek, ağaçları bu buzlardan veya dondan koruyayım diye sistemin elektriğini kendi bağ evinden kesmiĢti. Biz kendisine sistemin, ağaçların çiçeklerini buzla kaplayarak dondan koruduğumuzu dolayısıyla sisteme müdehale edilmemesi gerektiğini açıkladık. Ayrıca bazı ağaçların tomurcukları altında oluĢan buz sarkıtlarını dahi kırmıĢlar ve kırarken tomurcuklarla beraber bazı ağaç sürgünlerini de kırmıĢlardı. Kendilerine, sistemin çalıĢarak tomurcuk veya çiçekler üzerindeki buzları eritmesi gerektiğini de açıkladık.
19 Mart 2010 gündüzüne ait sistemin kayıt dosyasına iliĢkin LABVĠEW programı tarafından oluĢturulan sistemde ölçülen sonuçların kaydedildiği text sonuç dosyasına iliĢkin bir kısım bilgi EK 1’de verilmiĢtir. EK 1’deki verilerin daha anlaĢılır bir hale dönüĢtürülmesi için bu dosyadaki verileri okuyup verileri kolonlar halinde yazan FORTRAN dilinde küçük basit bir program yazılmıĢtır. Bu programın kullanılması sonucunda meydana getirilen sonuç dosyasının bir kısmı Çizelge 9’da verilmiĢtir. Bu sonuçlardan sistemin her saniyede birden fazla kayıt alması gereksiz gibi gözüküyor, kayıt iĢlemi, dakikada bire indirilebilir. Sistemin 19-20 Mart 2010 tarihlerinde belirli bir süre çalıĢtırılması sonucu kaydedilen sıcaklıkların değiĢimi ise ġekil 11’da verilmiĢtir. ġekilden görülebileceği gibi sıcaklıklar hemen hemen de birbirine paralel bir seyir izlerken, özellikle K3 konusuna ait T3 sıcaklıklarında büyük dalgalanmalar; K2 konusuna ait T2 sıcaklığında ise sistem çalıĢtıktan belirli bir süre sonra sistemden kaynaklanmıĢ bir hata sonucu -30 oC’lere kadar inmiĢ sıcaklık değerleri dikkat
39
ġekil 10. Otomatik mini yağmurlama sistemiyle ağaç üstünden suyun verilerek dondan korunmaya çalıĢılan bir Ģeftali ağacından görünüm.
veri alıp, 1 dakikada alınan verilerin ortalaması alınarak ve bu ortalamanın da bir önceki dakikada kaydedilen sıcaklık ortalamasıyla olan farkı belirli bir farkı geçmemiĢ kayıtların sistemde kabulüne iliĢkin program kodunda bir değiĢim düĢünülebilir. Bu değiĢimler 2010 yılında yapılabilir.
Elektroniksel açıdan karĢılaĢtığımız sorunlar ve çözmeye çalıĢtığımız problemlere ise aĢağıda değinilmiĢtir. Sıcaklık ölçümlerinde kullandığımız PT 100’leri 0-5 volt DC seviyesine dönüĢtürdüğümüz konvertörleri kalibre ederken birçok sorunla karĢılaĢtık. Laboratuar ortamında yaptığımız kalibre iĢlemlerinde her bir sensör için ayrı ayrı çarpan kullanmak zorunda kaldık. Örneğin aynı ortamda aynı sıcaklıkta aynı firmanın dönüĢtürücüsünü kullanarak yapılan ölçümlerde 1.5 oC’ye varan dönüĢtürücü hataları
fark edildi. Bu yüzden dönüĢtürücüleri ayrı ayrı kalibre etmek zorunda kaldık. Ayrıca kalibre ettiğimiz cihazların birbirinden farklı değer göstermeleri, ortalama değer
Çizelge 9. Otomatik dondan koruma sistemi ile LABVĠEW programı ile kaydedilen sonuçların FORTRAN programı ile düzenlenmiĢ haline iliĢkin bir kısmı (T0: Kontrole
ait tomurcuk sıcaklığı, T1,2,3: K1, K2 ve K3 konulara ait tomurcuk sıcaklıkları; Thava:
hava sıcaklığı; Tnem: hava bağıl nemi (%); Rüzgar: rüzgar hızı (m/sn)).
Yıl Ay Gün Saat Dakika Saniye T0 T1 T2 T3 Thava Tnem Rüzgar
2010 3 19 16 35 10 9.7 8.96 8.65 15.61 5.74 32.46 1.16 2010 3 19 16 35 10 9.59 8.9 8.58 15.66 5.56 32.3 1.27 2010 3 19 16 35 10 9.6 8.86 8.49 15.69 5.53 32.07 1.27 2010 3 19 16 35 11 9.64 8.76 8.44 16.05 5.59 32.06 1.58 2010 3 19 16 35 11 9.7 8.75 8.45 16.47 5.78 32.07 1.79 2010 3 19 16 35 12 9.69 8.75 8.5 16.2 5.83 32.07 1.73 2010 3 19 16 35 12 9.73 8.82 8.55 16.56 5.8 32.07 1.77 2010 3 19 16 35 13 9.61 8.83 8.6 16.66 5.74 32.07 1.88 2010 3 19 16 35 13 9.71 8.81 8.57 16.81 5.75 32.07 2.1 2010 3 19 16 35 14 9.93 9.06 8.53 17.45 5.79 32.07 2.18 2010 3 19 16 35 14 9.93 9.05 8.48 17.48 5.82 32.07 2.35 2010 3 19 16 35 15 9.97 9.05 8.44 17.82 5.88 32.06 2.19 2010 3 19 16 35 15 10.03 9.06 8.42 17.59 5.97 31.72 2.18 2010 3 19 16 35 16 10.08 9.08 8.43 17.19 6.08 31.68 2.21 2010 3 19 16 35 16 10.08 9.09 8.5 16.99 6.11 31.68 1.91 2010 3 19 16 35 17 10.06 9.1 8.55 16.84 6.11 31.68 1.91 2010 3 19 16 35 17 10.06 9.08 8.56 17.16 6.11 31.67 2.03 2010 3 19 16 35 18 10.05 9.06 8.58 16.9 6.1 31.68 1.97 2010 3 19 16 35 18 9.93 8.93 8.58 16.62 6.06 32.02 2.32 2010 3 19 16 35 19 9.65 8.69 8.7 16.55 5.92 31.94 2.28 2010 3 19 16 35 19 9.82 8.78 8.87 16.36 5.89 32.06 2.11 2010 3 19 16 35 20 9.56 8.76 9.01 16.36 5.86 31.91 1.76 2010 3 19 16 35 20 9.5 8.7 9.11 16.75 5.87 31.67 1.51 2010 3 19 16 35 21 9.67 8.72 9.14 16.43 5.89 31.67 1.27 2010 3 19 16 35 21 9.66 8.8 9.18 16.22 5.86 31.83 1.24 2010 3 19 16 35 22 9.66 8.83 9.2 15.54 5.83 32.06 1.22 2010 3 19 16 35 22 9.56 8.84 9.2 15.36 5.75 32.06 1.14 2010 3 19 16 35 23 9.49 8.81 9.11 15.42 5.62 32.06 1.01 2010 3 19 16 35 23 9.4 8.76 8.81 15.86 5.48 32.06 0.96 2010 3 19 16 35 24 9.38 8.73 8.72 16.11 5.46 32.07 1.9 2010 3 19 16 35 24 9.41 8.72 8.63 15.87 5.46 32.07 2.14 2010 3 19 16 35 25 9.39 8.53 8.59 16.33 5.56 32.06 2.08 2010 3 19 16 35 25 9.46 8.61 8.63 16.33 5.72 32.06 2.09 2010 3 19 16 35 26 9.46 8.62 8.65 16.54 5.78 31.72 2.11 2010 3 19 16 35 26 9.52 8.69 8.67 16.68 5.77 31.67 2.14 2010 3 19 16 35 27 9.43 8.64 8.73 16.5 5.73 31.68 2 2010 3 19 16 35 27 9.5 8.72 8.77 16.74 5.71 31.68 1.64 2010 3 19 16 35 28 9.66 8.89 9.07 18.08 5.76 31.68 1.35 2010 3 19 16 35 28 9.76 8.96 8.95 17.7 5.81 32.02 1.12 2010 3 19 16 35 29 9.78 9 8.9 17.71 5.87 32.07 0.91 2010 3 19 16 35 29 9.84 9.03 9.46 17.63 5.96 32.23 0.77 2010 3 19 16 35 30 9.89 9.06 10.13 17.33 6.04 32.46 0.82 2010 3 19 16 35 30 9.95 9.08 10.54 17.08 6.11 32.63 0.79 2010 3 19 16 35 31 9.96 9.1 10.74 16.92 6.14 32.85 0.74 2010 3 19 16 35 31 10.01 9.13 10.69 17.2 6.15 32.85 0.83 2010 3 19 16 35 32 10.01 9.14 10.88 17.25 6.14 32.85 0.94 2010 3 19 16 35 32 10.02 9.15 10.94 17.16 6.13 32.85 1.01
41
ġekil 11. Sistemin 19-20 Mart, 2010 tarih aralığında belirli bir süre çalıĢtırılması sonucu kaydedilen sıcaklıkların değiĢimi.
üzerinden kalibre yapmamıza sebep oldu. DüĢük sıcaklıklarda kalibre yapma imkanımız nerdeyse olmadı. Laboratuara buzdolabı getirerek kalibre yapmaya çalıĢtık. PT 100 sensörünü konvertöre taĢımada kullandığımız kablolardaki uzunluklar arasındaki farklılıklardan dolayı ölçtüğümüz sıcaklık ve ortam sıcaklığı arasında 0.5-2 oC’ye kadar
farklılıklar oluĢtuğu gözlendi. Örneğin 22 oC lik ortam sıcaklığında sensörü konvertöre
taĢıdığımız kablo mesafesi 15 metreye çıktığında 23 oC lerde ölçümler aldık.
Gerçek zamanlı veri alındığından, aynı ortamda (sistem kontrol dolabı) çalıĢan elektrik motoru, fan, bilgisayar, ekran ve diğer aygıtların çalıĢmasından sistemin etkilendiği ve çıkıĢta dalgalanmalar olduğu görüldü. Ayrıca laboratuarda kalibre edilen sensörlerin gerçek ortam (bahçe) ile kıyaslandığında büyük farklılıklar gözlendi. Bahçede esen rüzgarın sensör çıkıĢlarında 1-2 oC ye varan dalgalanmalara yol açtığı, güneĢte kalan
sensörlerin ortam sıcaklığı 10 o
Köy elektriğindeki dalgalanmalar ve sık sık elektrik gitmesi, besleme gerilimindeki dalgalanmalar, aĢırı derece sistemi etkiledi. 180-250 volt arasındaki dalgalanmalar sebebiyle sistemde kullandığımız konvertörlerimizin bazıları bozuldu.
Elektriği aldığımız bağ evinin topraklaması yoktu. Biz kendimiz topraklama yaptık. Topraklaması iyi olmayan sistemimizde konvertör çıkıĢlarının bir baĢka cihaz çalıĢtığında en yüksek değeri gösterdiğini gözlemledik. Sistemi düzenli çalıĢtırmak için resetlememiz gerekiyordu. Bu problemin sistemi yeniden çalıĢtırdığımızda düzeldiğini gördük.
Sistemin elektik sağlayan hatta bir elektrik kesintisi olduğu durumda, elektrik kısa bir süre sonra tekrar gelse bile sistem tamamen devre dıĢı kalmaktadır. Sistemin yeniden çalıĢır duruma getirilmesi için bilgisayarın açılıp sistemin yeniden çalıĢır duruma getirilip, FROSTPRO programının gerektirdiği Ģeftalilerin mevcut olarak hangi fenolojik evrede olduklarının, kullanılan mini yağmurlama baĢlıklarının yağmurlama hızlarının, verilerin kaydedileceği dosyanın isminin programa tekrar girilmesi gerekmektedir. Ayrıca, her don olayının olası olduğu gece, tomurcuk sensörlerinin yeni tomurcuklara yerleĢtirilmesi gerekmektedir. Projenin 2010 yılı bütçesinden bu problemi çözmek için en azından bilgisayara güç sağlayacak bir güç kaynağının sisteme eklenmesi planlanmıĢtır. Bu tip projelerde proje alanındaki olaylara iletiĢimin uzaktan da sağlanabildiği bir sistem projeye dahil edilebilir.