Geri Dön

Hidroponik tarımda besin solüsyonundaki bazı elementlerin miktar değişimini makine öğrenimiyle gerçek zamanlı takip eden uzaktan veri toplama sisteminin ve bitki gelişimini etkileyen ışığın yoğunluğunu ölçebilen Yb/CIGS fotosensörün geliştirilmesi

Development of a remote data acquisition system for real-time monitoring of some elemental variations in nutrient solutions in hydroponic farming using machine learning, and a Yb/CIGS photodetector for measuring light intensity affecting plant growth

  1. Tez No: 905239
  2. Yazar: CELAL ALP YAVRU
  3. Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL SERKAN ÜNCÜ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Eğitim ve Öğretim, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Education and Training, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 120

Özet

Bu doktora tez çalışmasında, üniversitelerde hidroponik tarım üzerine çalışmalar gerçekleştiren öğrenciler ile akademisyenlerin kullanabileceği aynı zamanda ticari uygulamalarda da kullanılabilecek şekilde tasarlanmış Mg, P, K elementlerinin değişikliklerini gerçek zamanlı belirlemek için bir uzaktan veri toplama sistemi geliştirilmiştir. Ayrıca bitki gelişiminde büyük öneme sahip olan ışık yoğunluğunu ölçebilecek bir Yb/CIGS ince film fotosensör üretilmiştir. Element değişikliğini uzaktan okuyabilen sistemin geliştirme aşamasında toplam 300 örnek besin çözeltisi hazırlanmış ve bunların ICP-OES ve EC ölçümleri bir veri seti oluşturmak için kullanılmıştır. Bu veri seti Python arayüzünde yapay sinir ağları kullanılarak genişletilmiş ve buluta yüklenmiş, bulutla iletişim kurmak ve rastgele hazırlanan çözeltilerin iletkenlik değerlerini karşılaştırmak için uzaktan veri okuyabilen bir EC ölçer geliştirilmiştir. Sistemin 10 farklı numune üzerinden elde edilen deneysel başarı oranı %81.68 olarak bulunmuştur. Fotosensör üretiminde alt kontak olarak Mo, foto aktif katman olarak CIGS ve üst kontak olarak Yb kullanılmıştır. CIGS tabanlı fotodiyotun yapısal, elektriksel ve yüzey özellikleri incelenmiş, detektör performansı güneş ışığı ve kızılötesi ışık altında test edilmiştir. Ölçümler, Yb/CIGS fotosensörün hem görünür hem de yakın kızılötesi bölgedeki ışık yoğunluğunu belirlemek için uygun olduğunu göstermiştir.

Özet (Çeviri)

In this Ph.D. dissertation, a remote data acquisition system was developed to detect real-time changes in Mg, P, and K elements, designed for use by students and academics conducting studies in hydroponic agriculture at universities, as well as for potential commercial applications. Additionally, a Yb/CIGS thin-film photosensor was produced to measure light intensity, which plays a crucial role in plant development. During the development phase of the system that can remotely read element changes, a total of 300 nutrient solution samples were prepared, and their ICP-OES and EC measurements were used to create a dataset. This dataset was expanded using artificial neural networks in a Python interface and uploaded to the cloud. A remote EC meter capable of communicating with the cloud and comparing the conductivity values of randomly prepared solutions was developed. The experimental success rate of the system, based on 10 different samples, was found to be 81.68%. In the production of the photosensor, Mo was used as the bottom contact, CIGS as the photoactive layer, and Yb as the top contact. The structural, electrical, and surface properties of the CIGS-based photodiode were examined, and the detector performance was tested under sunlight and infrared light. The measurements showed that the Yb/CIGS photosensor is suitable for detecting light intensity in both the visible and near-infrared regions.

Benzer Tezler

  1. Comparative evaluation of nutrient, land, water and energy requirements of hydroponic vs. conventional agricultural methods: Case study for lettuce, basil, and arugula

    Hidroponik ve geleneksel tarım yöntemlerinin besin, su ve enerji ihtiyaçlarının kıyaslamalı analizi: Marul, fesleğen ve roka incelemesi

    İLAYDA AKTUĞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEVAL SÖZEN

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMİT BARIŞ KUTMAN

  2. Bitkisel atıklardan karbonizasyon yoluyla farklı kullanım amaçlı katı materyallerin üretimi

    The production of solid materials from vegetable residues by carbonization for different usage areas

    CEREN KARAKAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. DİDEM ÖZÇİMEN

  3. Derin öğrenme ve makine öğrenmesi yöntemleri ile hidroponik tarım

    Hydroponic agriculture with deep learning and machine learning methods

    NURTEN BULUT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolNecmettin Erbakan Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET HACIBEYOĞLU

  4. Yeni şelatlı demir bileşiklerinin hazırlanması ve yapraktan bitki besleme uygulamalarında kullanımı

    Preparation of new chelated iron compounds and their use in foliar plant nutrition applications

    SÜMEYYE NUR ÇAKMAK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    KimyaSakarya Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SALİH ZEKİ YILDIZ

    DR. DİLEK ÜNLÜER BİRİNCİ

  5. Hidroponik sistemde besleyici film tekniği ile yüksek boylu maviyemiş ( Vaccınıum corymbosum L. ) yetiştirilmesi ve yetişme şartlarının optimize edilmesi

    Production of highbush blueberry in hydroponic system with nutrient film technique ( NFT ) and optimization of growing conditions

    ELİF BALIKÇI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    BiyomühendislikYıldız Teknik Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İBRAHİM IŞILDAK