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
- Tez No: 905239
- Danışmanlar: PROF. DR. İSMAİL SERKAN ÜNCÜ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Eğitim ve Öğretim, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Education and Training, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- 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
- 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
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVAL SÖZEN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜMİT BARIŞ KUTMAN
- 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
2013
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DİDEM ÖZÇİMEN
- Derin öğrenme ve makine öğrenmesi yöntemleri ile hidroponik tarım
Hydroponic agriculture with deep learning and machine learning methods
NURTEN BULUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolNecmettin Erbakan ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET HACIBEYOĞLU
- 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
2023
KimyaSakarya ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİH ZEKİ YILDIZ
DR. DİLEK ÜNLÜER BİRİNCİ
- 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
2018
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM IŞILDAK