TARIFNAME RADAR SEVIYE ÖLÇERLI AKILLI RÖGAR KAPAGI Teknik Alan Bulus, kanalizasyon, yagmur suyu, atik toplama gibi kentsel dagitim ve atik yönetim sebekelerinde, harici kablolu bir enerji hatti, harici iletisim hatti veya harici bir duyarga baglantisi gerektirmeksizin, tak-çalistir seklinde devreye giren, güvenli ve hassas ölçümleri, çok düsük güç tüketimi ile aktarabilen, birlikte çalistigi diger birimlerden gelen verilerin zamana ve mekana göre degisimi degerlendirilerek tahmin, erken uyari, analiz, planlama ve yönetim islerinde güvenle kullanilabilen bir cihaz ile ilgilidir. Bulus, V-band ve üzerindeki frekanslarda, çok parçali anten ile RADAR teknigine dayali ölçüm verilerini özel bir algoritma ile isleyerek, makine ögrenmesine dayali bilgi, gözlem ve sebeke yönetim hizmetlerinin verilmesini saglayan bütünlesik bir cihazdir. Atik su, yagmur suyu gibi sebekelerin içindeki sivi seviyesinin ayrica bir duyarga takilmasina gerek kalmaksizin elektriksel olarak yalitkan maddelerden yapilmis bütünlesik bir kapagin içinden yapilmasini saglarken, sebeke üzerinden veri alis-verisini yapar. Olay tabanli görev yönetim sistemi sayesinde çok düsük enerji tüketimi ile uzun yillar bakimsiz ve güvenlikle islev gösterebilir. Önceki Teknik Kentlerde atik su, yagmur suyu gibi akiskan tahliyesi için kullanilan kanallarin yani sira kablo ve malzeme dagitimi saglayan sebekeler bulunmaktadir. Bunlarin birçoguna servis genellikle yol ve kaldirimlar üzerindeki rögar kapaklari üzerinden saglanmaktadir. Rögar kapaklarindan seviye ölçümü ile sebekeler hakkinda bilgi almak eskiye dayanan bir fikirdir. Bulus konusu cihaz, V-Bandi ve üzerindeki frekanslarla mm-dalga boyu RADAR modülünden gelen ham ölçüm verilerini düsük güç tüketimli bir isaret isleme devresi ile analiz ederek LPWAN (Low-Power Wide- Area-Network) tipi standart bir veri toplama sebekesine veri aktarimina bagli önemli isletme üstünlüklerini ve yenilikçi hizmetleri yüksek güvenilirlikle saglayabilmektedir. Geleneksel metal rögar kapaklari giderek kompozit kapaklarla degistirilmektedir. Bulus konusu cihazda devrelerin kompozit kapaklar içlerine konulmasi, radyo frekansli (RF) iletisimde kayiplari azaltmakta ve RADAR ile duyarga fonksiyonlarini yerine getirmesini kolaylastirmaktadir. Bulus konusu cihaz, düsük güç tüketimine bagli olarak harici bir hat baglantisi gerekmeden sebekenin planli bir noktasi ile merkezi bir sistem üzerinden eslestirilerek takilmakta ve akilli sehir yönetimi için gerekli çok sayida islevi bir arada yerine getirmeyi saglamaktadir. Bu islevler, sebekenin seçilen bir noktasi ve veya kent içinde bölgesel olarak, sel ve taskin tahmini, risk yönetimi, envanter güvenligi, anomali algilama, nesne algilama, giris yetkilendirme, yetkisiz giris veya hasar belirleme, ariza tespiti, kestirimci bakim yönetimi, kapasite asim tahmini, kaçak tespiti ve planlamayi kapsamaktadir. Bu amaçla ultrasonik seviye ölçümü, optik ölçüm ve daha düsük frekanslarda RADAR teknigi ölçümü dahil çok sayida çesitte ticari ve akademik denemeler olmustur. Bu çözümlerin içinde ilk defa bulus konusu cihaz, kompozit kapaklara entegre edilerek, dis kosullara yüksek dayaniklilik saglarken, hiçbir harici baglanti gerektirmeksizin kendisi LPWAN veri iletisimi veya bluetooth bagli bir cep telefonu üzerinden eslestirme yapilarak devreye sokulabilmekte, yüksek dogrulukla, bakim ya da pil degisimine ihtiyaç duymadan uzun süre çalisabilmekte, bozucu ve harici nesneleri ayri degerlendirerek yüksek dogrulukla olay türü siniflandirilmis veri üretebilmektedir. Bulus konusu cihazda, sebeke üzerindeki cihazlardan gelen veri sunucu üzerinde makine ögrenmesine dayali degerlendirilerek sebeke seviyesindeki olay tespiti ve tahminler saglanmaktadir. yayin tarihli patent, radyo frekansli iletisim ile rögar kapaginin yetkisizi açma-kapama durumunun izlenmesi saglanmaktadir. Buradaki bulusta ise harici bir enerji hat baglantisi olmaksizin, rögar kapagi içindeki RADAR ile altindaki mesafe degisimleri degerlendirilmekte ve bunun beraberinde çok düsük güç tüketen bir devre ile rögar kapak hareketleri de algilanabilmektedir. CN103761880A numarali "Urban traffic flow monitoring system based on manhole cover" baslikli 30 Nisan 2014 yayin tarihli patent, rögar kapagi üzerindeki bir duyarga ile üzerinden geçen araçlarin algilanmasi ve radyo frekansli iletisimle bir izleme merkezine gönderilmesini saglamaktadir. Buradaki bulus ile hem alici duyarga mekanizmasi hem de çalisma sekli farklidir. CN103761880A numarali bulusta öncelik üzerinden geçen araçlarin sayilmasi oldugu için kizil ötesi yansima algilamasi teknigi kullanilmaktadir. Buradaki bulusta ise özellikle rögar kapagi altindaki seviye degisimi izlendiginden mm dalga boyu radar kullanilmaktadir. Buradaki bulusta istenirse anten dogrultulari çoklanarak her iki yöne de (rögar kapagindan asagi ve yukari dogrultuda) hareket ve hiz algilanabilmektedir. Ayrica buradaki bulusta özellikle NB-IoT standardini da içeren LPWA (Low Power Wide Area) tekniklerinden biri kullanilarak ticari iletisim aglari ile çok düsük güç tüketimli ve genis alan kaplamali veri aktarimi saglanmaktadir. tarihli patentten baslayarak kanalizasyon ya da yagmur suyu toplama kanallari gibi sistemlerde seViye ölçümüne dayali analiz ve uyari yapilmasi üzerine buluslar bulunmaktadir. Bu gruptaki buluslarin bulus konusu cihazdan temel farki, bulus konusu cihaz ile mm dalga boyu ile ölçüm ve LPWAN ile haberlesmenin iletken olmayan bir rögar kapaginda bir arada kullanilmasi ile ortaya çikan, harici enerji baglantisiz sürekli, temassiz ve güvenli, izleme, kontrol ve yönetim saglanabilmesidir. Milimetre dalga boyu radar teknigi önceki yillarda farkli amaçlarla seViye ölçümlerinde kullanilmistir. Ancak ilk defa özellikle V-Bandi ve üzerindeki frekanslardaki RADAR modülü ile mesafenin farkli zaman pencerelerinde degisim deseni gözlenerek ve LPWAN iletisim modülü ile birlikte harici baglanti olmaksizin güvenlikle ve tak-çalistir (plug&play) cihazlar ile kentsel kanal sistemlerinin yönetimi imkani bulus konusu cihaz ile olusmustur. Bulusun Amaci Bu bulusun amaci, kanalizasyon, yagmur suyu, atik toplama gibi kentsel dagitim ve atik yönetim sebekelerinde, harici kablolu bir enerji hatti, harici iletisim hatti veya harici bir duyarga baglantisi gerektirmeksizin, tak-çalistir seklinde devreye giren, güvenli ve hassas ölçümleri, çok düsük güç tüketimi ile aktarabilen, birlikte çalistigi diger birimlerden gelen verilerin zamana ve mekana göre degisimi degerlendirilerek tahmin, erken uyari, analiz, planlama ve yönetim islerinde güvenle kullanilabilen bir cihazin gerçeklestirilmesidir. Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bu bulusun amaçlarina ulasmak için gerçeklestirilen cihaz, ekli sekillerde gösterilmis olup, bu sekiller: Sekil 1- Sebeke izlemede bulus konusu cihazin fiziki yerlesim ve haberlesme modelinin görünümüdür. Sekil 2- Bulus konusu cihazda yer alan kapak ve yuva bilesenlerinin görünümüdür. Sekil 3- Bulus konusu cihazda anten ve opsiyonel günes paneli baglantisinin görünümüdür. Sekil 4- Yetki denetimli bulus konusu cihazinin perspektif görünümüdür. Sekil 5- Bulus konusu cihazin bir uygulamasinin kesit görünümüdür. Sekil 6- Bulus konusu cihazin elektronik devre blok semasinin görünümüdür. Sekil 7- Bulus konusu cihazda, RADAR modülü ön isleme sonrasi tipik mesafe- genlik ölçüm örüntüsünün görünümüdür. Sekil 8- Bulus konusu cihazda seviye ölçümünde isaret isleme blok diyagraminin görünümüdür. Sekil 9- Gözlem yapilan sebekede çok noktali bulus konusu cihaz isletim örnegi görünümüdür. Sekil 10- Çok noktali bulus konusu cihaz zaman serisi verilerinden makine ögrenmesi ile güncel olay eslestirme ve gelecek olay tahminin görünümüdür. Sekillerdeki parçalar tek tek numaralandirilmis olup, bu numaralarin karsiliklari asagida verilmistir. (1) Akilli kapak ünitesi (2) Rögar kapagi yuvasi (3) Elektronik cihaz yuvasi sizdirmaz alt kapagi (4) Milimetre (mm) dalga boyu RADAR modülü (6) Batarya (7) Elektronik cihaz yuvasi (8) Elektrik kontrollü kilit mekanizmasi (9) Kilit kutusu (10) Kilit dili karsiligi (l 1) Sizdirmazlik contasi (12) Günes enerji paneli (13) LPWAN iletisim anten yuvasi (14) Seviyesi izlenen sebeke hatti (15) RADAR modülü verici isareti (16) LPWAN ile düsük güçlü RF veri iletisimi (17) Seviyesi izlenen sebeke içinde akis (18) LPWAN veri iletisim sebeke istasyonu (19) Sebeke yönetimi etkinlestirici (actuator) baglantilari (20) Montaj yüzeyi (21) Internet hizmet sunucusu (22) Merkez sunucu (23) Veritabani (24) Kisisel hizmet ve iletisim için mobil uygulama ve bilgisayarlar (25) Izlenen akiskan hattinda harici cisim (26) Izlenen yüzeyden yansiyan RADAR isareti (27) Gerilimi regüle edilmis besleme dahili besleme hatti (28) Gerilim regülatörü (29) SMPS (SWitch mode converter) dönüstürücü (30) Batarya sarj regülatörü (31) Kablosuz sarj alici modülü (32) Kablosuz sarj endüktif enerji aktarimi (33) LPWAN tipi RF alici-verici modülü (NB-IoT, m-IoT vb) (34) Kablosuz mobil sarj ünitesi (35) Opsiyonel sicaklik duyargasi (36) Opsiyonel hareket duyargasi (37) Sayisallastirilmis veri okuma için ortak iletisim hatti (38) Gömülü mikroislemci (39) Bluetooth modülü (40) RADAR anteni (41) Egim (tilt) degisikligi duyargasi (42) RADAR ölçümünde en yakin yansima mesafesi (43) RADAR ölçümünde çevresel yansima (ikinci) mesafesi (44) RADAR ölçümünde ana düzey yansima mesafesi (45) Alçak geçiren adaptif dijital filtre (46) Gürültü ve bozucu süzülmüs sayisal isaret (47) Ölçüm isaret düzenleme, dogrusallastirma ve kalibrasyon (48) Kalibre edilmis ve dogrusallastirilmis ölçüm verisi (49) Mesafe spektral dagilim çikartimi ile bozucu ayristirma (50) Gerçek RADAR yanki yüzeyleri mesafe dagilimi (51) Dahili analitik modülü (52) Ana yüzey üzerinde ortalama seviye drsr nesne ve olay srnrf kaydi (53) Ana yüzey yankrsrnda alçak geçiren sayisal filtre (54) Sr[n]: Birinci akrllr kapakta seviye ölçümünün zamana göre degisimi (55) Ss[n]: Üçüncü akrllr kapakta seviye ölçümünün zamana göre degisimi (56) S5[n]: Besinci akrllr kapakta seviye ölçümünün zamana göre degisimi (57) Sp[n]: "p" inci akrllr kapakta seviye ölçümünün zamana göre degisimi (58) S5[n]: Ikinci akrllr kapakta seviye ölçümünün zamana göre degisimi (59) S4[n]: Dördüncü akrllr kapakta seviye ölçümünün zamana göre degisimi (60) Sr[n-l]: Birinci akrllr kapakta seviye ölçüm degeri S r[n],nin bir örnek önceki ölçüm degeri (61) Sr[n-m+l]: Ikinci akrllr kapakta seviye ölçüm degeri Si[n],nin "m-l" örnek önceki ölçüm degeri, (62) Sz[n-l]: Ikinci akrllr kapakta seviye ölçüm degeri Sz[n],nin bir örnek önceki ölçüm degeri, (63) Sz[n-m+l]: Ikinci akrllr kapakta seviye ölçüm degeri Sz[n],nin "m-l" örnek önceki ölçüm degeri, (64) Ss[n-l]: Üçüncü akrllr kapakta seviye ölçüm degeri Ss[n],nin bir örnek önceki ölçüm degeri, (65) Ss[n-m+l]: Üçüncü akrllr kapakta seviye ölçüm degeri Ss[n],nin "m-l" örnek önceki ölçüm degeri, (66) Izlenen sebeke verilerinin seçilen bir koordinat ve olay tipi tahmini için makine ögrenmesi (ML) sisteminin gözetimli egitim veri girisi (67) Izlenen sebeke verilerinin seçilen bir koordinat (X,y) ve olay tipine (e) göre tahmin çrkrsr (68) Izlenen sebeke verilerinin seçilen bir koordinat (X,y) ve olay tipine (e) göre seçilen bir süre (AT) için deger tahmin çrkrsr (69) Yapay zeka/makine ögrenmesi (AI/ML) modülü (70) Örnekleme periyodu Bulus konusu cihazda, ölçüm, ön islem, enerji yönetimi ve iletisimi rögar kapagrna tümlestirilmis akrllrk kapak ünitesi (1) ile saglanmaktadir. Bulus konusu cihaz, olay ve zaman tetiklemesinin yanrnda, NB-IoT gibi düsük güçlü iletisimi destekleyen bir LPWAN standardindaki bir radyo frekansli telsiz RF iletisim protokolü üzerinden uyandirilarak da ölçme RADAR modülü verici isareti (15) LPWAN ile düsük güçlü RF veri iletisimi (16) yapabilmektedir. Bulus konusu sistemde açiklanan özelliklerle düsük güç tüketiminin ve yüksek güvenilirligin saglanmasi hedeIlenmektedir. Düsük güç tüketimi ile uzun süreli bakimsiz çalisma için, bekleme (standby) veya uyku (sleep) modlarinda çok düsük güç tüketimli gömülü bir mikroislemci (38) olay ya da kural tabanli olarak uyandirilarak, V-bandi RADAR anteni (40) ihtiyaca göre kesintili olarak çalistirilmakta ve LPWAN tipi RF alici-verici modülü (33) ile çok düsük güç tüketimli ticari genis alan iletisim sebekesi üzerinden veri gönderilmesi saglanmaktadir. Burada açiklanan diger tespit, tahmin ve kestirim islemleri (Sekil 10) merkez sunucu (22) üzerinde yapilmaktadir. Ölçme için örnek alma ve gönderme islemleri farkli kosul ya da periyotlarla yapilabilir. Örnegin dakikada bir ölçüm alip dakikada bir veya iletisim protokolünde istendigi anda seklinde çoklu kosul tanimlanarak ihtiyaç ile enerji tüketimi arasinda optimizasyon saglanabilmektedir. Böylelikle dahili bir batarya ile degisim olmaksizin yil seviyesinde kesintisiz veri gönderilebildigi gibi küçük bir günes enerji paneli (12) ile dahi süre sinirsiz ve tam bakimsiz isletme saglanabilmektedir. Bulusta, kullanilan batarya (6) sarj edilebilir tip olarak seçilirse, ilk baslatma veya dahili enerjinin kritik seviyenin altina indigi bir durumda baslatmayi saglamak üzere kablosuz mobil sarj ünitesi (34) baglanabilmektedir. Günes panelinden gelen gerilim bir SMPS (Switch mode converter) dönüstürücü (29) ile dahili elektronik sistemin beslenebilmesi ve bataryanin sarji için gereken seviyeye getirilmektedir. Kablosuz sarj halinde kablosuz sarj alici modülü (31) ile bu saglanmaktadir. Her iki kaynaktan da gelebilen elektrik akimi diyot devresi ile birlestirilmekte (Sekil 6) sarj regülatörü (30) tarafindan batarya karakteristigine göre kontrol edilerek batarya sarj edilmektedir. Sarj edilebilir batarya yerine Alkali vb. sarj olmayan pil kullanildigi durumda bu kismin baglantisina ihtiyaç yoktur. Her iki halde de gömülü mikroislemci (38), RADAR modülü (4), LPWAN tipi RF alici-verici modülü (33) modem diger çevre bilimlerinin bluetooth modülü (39) çalismasi için gereken gerilim gerilimi regüle edilmis besleme dahili besleme hatti (27) bataryaya bagli hat üzerindeki gerilim regülatörü (28) ile saglanmaktadir. Gömülü tip mikroislemci (38), özellikle V-band ve üzerindeki frekanslarda çalisan birçok parçali (patch) RADAR antenli (40) mikro RADAR modülünü (4) çalistirmaktadir. RADAR modülü geleneksel RADAR tekniginde oldugu gibi gönderilen RADAR modülü verici isareti (15) bunun farkli dogrultu ve mesafelerdeki yankilanarak gelen izlenen yüzeyden yansiyan RADAR isareti (26) kisminin isaret isleme teknikleri ile gecikme süresine dayali degerlendirmesi ile çalismaktadir. Buradaki bulusta kullanilan isaret isleme teknigi, bu yanki desenleri içinde normalizasyon ve örüntü tanimaya dayali siniflandirma özellikleri kullanilarak hedeflenen kullanislilik için gerekli hassasiyet V-Bandi ve üzerindeki frekanslarda elde edilebilmektedir. RADAR modülünden gelen, yanki mesafesi ile orantili ham sayim verisi, her tarama periyodu için bir dizi yön-mesafe dagilimi seklindedir. (Sekil Bu gelen veri içinde en derin mesafe olan hedef seviye ölçümü RADAR ölçümünde ana yüzey yansima mesafesi (44) disinda farkli yakinliklardaki çevresel yansima noktalarindan alinan ölçümler de bulunmaktadir. Bunlardan bir kisminin zamana göre degisimi RADAR ölçümünde çevresel yansima mesafesi (43) ölçülmek istenen seviye civarindaki nesnelerin siniflandirilmasinda kullanilmaktadir. Örnegin yagmur suyu izleyen bir sistemde ortalama derinlik 5dk ortalamada %5aten fazla degismemis iken dakika mertebesinde %20alik bir degisiklik örnekler arasinda bir sekil örüntüsü olusturuyorsa bu yüzen bir nesne ile iliskilendirilerek boyutlandirilabilir ve sistem boyunca farkli noktalardan geçisi takip edilebilir. Bir bulus konusu cihazdaki seviye degisim örüntüsü Si[n] (54) ile ayni hattaki digerleri S2[n] (58), S4[n] (59) arasinda geçmiste olusmus regresyonel iliski anomali gösteriyorsa, bu tür degisimler de siniflandirilarak, tikanma, kaçak gibi sorunlarin teshisinde kullanilabilmektedir. Diger yandan kapak civarindaki, ana seviye disinda, yakin mesafedeki yankilarin RADAR ölçümünde en yakin yansima mesafesi (42) sürekli veya örüntüsel degisimi de anlamlandirilabilmektedir. Örnegin bir hayvan ya da insanin içeriden kapaga dogru tirmanmasi veya kapak holünde bir deformasyon ya da göçük örüntüsel analiz ile ayristirilmaktadir. Bu analizin birinci seviyesi bulus konusu cihaz içindeki isaret isleme sürecinde (sekil 8) diger uzun zaman pencereli degerlendirmeleri ise merkez sunucu (22) üzerinde çalistirilan yapay zeka/makine ögrenmesi (AI/ML) modülleri (69) ile yapilmaktadir. Akilli kapak ünitesi (l), geleneksel rögar kapaklari gibi rögar kapagi yuvasina (2) yerlestirilmesi sonrasi tam kapali çalisabilmesi için gömülü islemcinin bulundugu elektronik kontrol ünitesi (5) yalitilmis bir hazne içinde bulunmaktadir. Pil ve opsiyonel günes enerji panelinin (12) terminal baglantisi ve elektrik kontrollü kilit mekanizmasi (8) kontrol baglantilari da bu kutu içinden sizdirmaz kablolar ile baglantilidir. Akilli kapak ünitesi (l) yüksek mukavemet ve elektromagnetik olarak geçirgenligi nedeniyle kompozit malzemeden yapilmaktadir. Kompozit kapagin alt tarafindaki yuvaya yerlesik elektronik cihaz yuvasi (7), sizdirmazlik contasi (l 1) ile elektronik cihaz yuvasi sizdirmaz alt kapagi (3) kapatilmistir. Böylelikle akilli kapak ünitesi (l) harici bir baglantisiz, tümlesik bir ölçme, veri isleme ve iletisim birimi halini almaktadir. Rögar kapaginin yapisinda kullanilan malzemenin LPWAN modemin RADAR modülün (4) çalistigi RADAR anten (40) frekanslarindaki geçirgenligine göre, kazancin arttirilmasina ihtiyaç duyuldugu bir durum olursa, iletisimde daha az zayiflatma ile tam kapalilik kosulu bozulmadan, farkli bir malzeme ile dolgu yapilarak LPWAN iletisim anten yuvasi (13) kapagin üstü dogrultusunda RF iletisim saglanabilmektedir. Akilli kapak ünitesi (l) rögar kapak yuvasina (2) ilk yerlesimi sirasinda, elektronik olarak verilmis tekrarsiz kimlik numarasi (Unique ID) ile rögar noktasinin sistemdeki yeri yetkili bir erisimle kisisel hizmet ve iletisim için mobil uygulama ve bilgisayarlar (24) merkez sunucu (22) üzerindeki bir servis yazilimi ile eslestirilmekte ve veritabanina (23) kaydedilmektedir. Bunun için bir cep telefonu ile bulundugu yerde bluetooth modülü (39) ile baglanti saglanarak baslatma ve eslestirme güvenlik protokolü isletilebildigi gibi dogrudan LPWAN veri iletisim sebeke istasyonu (18) üzerinden de erisimle islem saglanabilmektedir. LPWAN sebekesi üzerinden erisimle islem yapilabilmesi için elektronik kontrol ünitesi (5) içindeki LPWAN tipi RF alici- verici modülü (33) daha öncesinde e-sim ya da benzeri bir yöntemle abonelik bilgisinin kaydedilmis olmasi gereklidir. Bulus konusu cihaz üzerindeki opsiyonel elektrik kontrollü kilit mekanizmasi da (8) LPWAN üzerinden merkezden veya yetkilendirilmis bir akilli telefon uygulamasi ile yerinde kontrol edilebilmekte veya açik-kapali egim (tilt) degisikligi duyargasi (41) durumu görülebilmektedir. Bunun için görev, kisi, yer ve zaman bazinda farkli geçerlilikte yetkiler yine bir merkez sunucu (22) uygulamasi üzerinden yönetilebilmektedir. Bulus konusu cihaz birimleri sisteme kaydedildikten sonra, erisim ve yönetim yetkileri, ag iletisiminin sorunlu olmasi durumlarina karsi mobil cihazlarla tasinabilen tek kullanimli sifreler ya da acil durum ve afet hallerinde geçerli özel yetkiler seklinde yönetilebilmektedir. Böylelikle, bulus konusu sistem kritik altyapilarin güvenlikle yönetilmesi için kullanildiginda, normal zamanda yüksek verimlilikle isletim için bagli diger iletisim vb. altyapilarin kesintisinde zafiyet olusmasinin önüne geçilmektedir. Bu amaçla bulus konusu cihaz modülündeki gömülü mikroislemci (38) içindeki sistem yazilimi LPWAN ya da Bluetooth ile erisimden gelen özel kodlar ile mod degistirerek, afet ve kesintili çalisma kosullarina özel yetki, kontrol ve islemlere izin vermektedir. Örnegin bir itfaiye birimi gerekli hallerde, normal kosullarda kendi erisim yetkisi olmayan kilit kutusu (9) içerisindeki kilit kontrollü bir cihazi açip yagmur suyu hattindan su çekebilmektedir. Bulus konusu cihazi yaygin seviye ölçüm otomasyon sistemlerinden ayiran önemli bir fark isaretin her noktadaki örüntüsel ölçüm ve degerlendirme biçimi (Sekil 8) ile bunlarin bir sistem (Sekil 9) üzerindeki grup olarak islenmesindedir. Bu isletimin bulus konusu cihaz üzerindeki kisminda, her bir tarama periyodunda alinan yön kodlu RADAR yanki mesafe dagilim verisi (sekil 7) alçak geçiren bir adaptif dijital filtre (45) ile süzülmektedir. Böylelikle hareket hedef ölçüm bant genisligi disindaki gürültüler azaltilmaktadir. Bulus konusu cihaz ilk çalistirildiginda kosullandirma ve kalibrasyon moduna alinabilmektedir. Bu modda iki islev gerçeklestirilir. Birincisi normalizasyon digeri ise kalibrasyondur. Gelen mesafe verisi sayim (count) seklindedir ve ilk konum sonrasinda genel çevresel bozukluklardan kaynakli yankilarin ölçüm disina alinarak normalizasyon yapilmaktadir. Bunun için bulus konusu cihaz takildiginda yetkili bir erisimle normalizasyon komutu verilmesi, kanalda sira disi bir nesne degisikligi yokken, ortalama dip seviye disindaki yansimalarin yerlerini kaydederek daha sonraki islemlerin disina alinmasini saglamaktadir. Bu amaçla dip disi nesne-mesafe ayristirmasinda statik yapisal degerlerin normalizasyonu da dahili analitik modülü (51) ile gerçeklestirilerek ana yüzey üzerinde ortalama seviye disi nesne ve olay sinif kaydina (52) dislanan isaret olarak geçirilmektedir. Bulus konusu cihaz için sekil-8 ve sekil-10,da görülen isaret isleme sistemlerinin istenen hassasiyet ve güvenilirlikle isletilebilmesi için dahili mm- dalga boyu RADARHn V-bandi ve üzerindeki frekanslarda olmasi kritik önem tasimaktadir. Aksi halde, daha düsük frekanslarda gönderilen RADAR isareti ve yankisinin saçinim profilindeki bozulma, hassasiyet ve güvenilirlik basariminin düsmesine neden olabilmektedir. Sistem ilk devreye alinmasi sonrasi normalizasyon (gürültü olmayan fakat ana hedef disi yapisal yankilarin dislanmasi) beraberinde sayim seklindeki mesafe metre cinsinden dijital filtre edilmis mesafe dagilimi veri seti (46), dogrusallastirma ve kalibrasyon (47) ile birlikte birden fazla noktadaki ölçümlerle grup çalismasindaki islemlerin (sekil 10) gerektirdigi tutarlilik saglanmakta ve böylelikle sebeke üzerindeki (sekil 9) gözlemlere dayali teshis, tahmin ve olay siniflandirma dogrulugu da artmaktadir. Kalibrasyon ve dogrusallastirma (linearization) için iki yöntem uygulanabilmektedir. Birincisi kapak açik iki noktali kalibrasyon teknigidir. Buna göre, önce en uzak mesafedeki yansitma ofset olarak alinir ve sifir noktasi kabul edilir. Yansitma yüzeyi fiziki olarak ölçülen ikinci bir seViyede iken ofsete göre olan farki metre cinsinden mesafe ile orantilanir ve ardindan RADAR modülünün söz konusu ortam için davranisini karakterize edilen, bilinen bir dogrusallastirma fonksiyonun seçilir. Uygulamada kalibrasyon sirasinda ofset noktasina göre gereken seViye degisimi, bir yansitma yüzeyinin yapay olarak tam fiziki ölçüm araligini temsil edecek yeterlilikte yapay olarak yer degistirmesi ile de saglanabilir. Digeri bir kalibrasyon ve dogrusallastirma yöntemi, bilinen bir dogrusallastirma modeli seçilmeden dogrudan çok noktali kalibrasyon yapilmasidir. Buna göre farkli seviyelerdeki mesafelerde, test yansitma noktasi ölçek (range) boyunca gezdirilerek sayim (counts) cinsinden (Sekil 7), dönüstürücü çözünürlügüne göre milyon sayim (M) katlarina varabilen degerlerle kayit alinir. Burada test yansitma yüzeyine karsilik gelen gerçek mesafe degerleri eslestirilerek ara noktalar çok noktali regresyonla birlestirilir. Böylelikle kalibre edilmis ve dogrusallastirilmis yanki mesafe dagilimi da (48) elde edilir. Normalizasyon disindaki islemler çogunlukla bulus konusu cihazin imalatinda da uygulanabilmekte ve degisim gerektirmemektedir. Dahili analitik modülü (51) islenmis mesafe dagiliminin üzerindeki grup tepe degerlerinin ayristirilmasi mesafe spektral dagilim çikaitimi ile bozucu ayristirma (49) ile elde edilen bagimsiz ve ayriklastirilmis (discrete) gerçek radar yanki yüzeyleri mesafe dagilimi (50) mesafelerini kullanmaktadir. Dahili analitik modülü ana sebekesi disindaki nesne tanimlarini zamana göre örüntü degisimi olarak siniflandirarak ana yüzey üzerinde ortalama seViye disi nesne ve olay sinif kaydina (52) aktarmaktadir. Böylelikle iletisim aninda dip seViye degisimi S i[n] (54) örüntü örneklemi yaninda bu ana yüzey üzerinde ortalama seViye disi nesne ve olay sinif kaydindaki (52) nesne/olay ve zaman iliskileri de gönderilebilmektedir. Buradaki notasyonda Si[n], i. akilli kapak ünitesinin n. ölçüm degerini göstermektedir. Periyodik ölçüm halinde n=0,l,2... seklinde ilerleyen deger, T örnekleme periyodu (70) olmak üzere sirasiyla t=nT= {0,T,2T,3T,...} seklindeki anlardaki ölçüm kisaca Si[n] seklinde gösterilmistir. Buna göre Si[n-l] bir önceki ölçüm degerini göstermekte olup, örnekleme periyodik yapilmis ise T örnekleme süresi kadar önceki degere karsi düser. Benzeri sekilde Si[n-p], p tane önceki ölçümü göstermekte olup, özel olarak periyodik örnekleme yapilmis ise t=pT süre önceki ölçüm degerini ifade etmektedir. Bulus konusu cihaz bluetooth ya da LPWAN üzerinden de uyandirilarak talep üzerine islem yapabilmektedir. Bu durumda giris dijital filtrelerin (45), ana yüzey yankisinda alçak geçiren sayisal filtre (53) çikis degerlerinin kararli olacagi kadar sayida RADAR mesafe ölçüm her bir uyandirma ani için ayrica grup olarak yapilmalidir. Dip seViye ölçümü, bulundugu sebeke hattinin (14) ortalama seViyesi disinda, seViyesi izlenen sebeke içinde akisin (17) debisi ve yüzerek tasinan izlenen akiskan hattindaki harici cisim (25) gibi nedenlerle dalgalilik gösterebilir. Diger ölçme gürültüsü disindaki mekanik dalgalanma Vb. degisimler daha düsük kesim frekansli (Örnegin 0.1Hz Vb.) ikinci bir filtre süzülerek dip seViyesi ve degisimi daha dogru belirlenebilir. Böylelikle, normalizasyon sonrasi anlik dip seViye ölçüm degeri ile radar ölçümünde ana yüzey yansima mesafesi (44) ortalama dip seViye ölçüm degeri arasindaki farktan dalgalanma (ripple) orani da tespit edilebilir. Dalgalanma orani debi hakkinda da yaklasik bir veri toplanmasini saglayabilmektedir. Bulus konusu cihaz, RADAR& konumlandirma biçimine göre mesafe yaninda hiz verisi de saglayabilmektedir. Bir sebeke sistemi (Sekil 9) montaj yüzeyi (20) üzerinde farkli noktalarindaki cihaz verileri ve bunlarin zamana göre degisim örüntüleri S i[n] (54), Sz[n] (58), S3[n] (55), S4[n] (59), Ss[n] (56), Sp[n] (57) merkez sunucuda çok sayida farkli amaçla kullanilabilmektedir. Bunlardan, tahmin, anomali tespiti, erken uyari, alarm, kestirimci bakim veya karar destegini içeren önemli bir grubu makine ögrenmesi ve yapay zeka uygulamalarina dayanmaktadir. Bu amaçla merkez sunucu (22) sisteminde çalisan makine ögrenmesi uygulamalari her bir ölçme noktasindaki güncel veri Si[n] (54), Sz[n] (58),. Sp[n] (57), bunlarin birim öteleyici (z"1) ile birer periyot geciktirilmis örnekleme periyodu (70) degerleri S i[n-l] (60), Sz[n-l] (62),.. Ss[n-l] (64), ve (m-l) tane geciktirilmis degerleri Si[n-m+l] (61), Sz[n-m+l] (63),. Ss[n-m+l] (65), olmak üzere, güncel deger dahil toplam m tane degeri zaman serileri halinde yapay zeka/makine ögrenmesi modüllerine (69) girilir. Makine ögrenmesi uygulamalari ögrenme ve test seklinde iki kipte çalisabilmektedir. Yeni bir bilinen olay geldiginde koordinat (X,y) veya sebekedeki konumu ile olay tipi (e) ve degeri gözetimli izlenen sebeke verilerinin seçilen bir koordinat ve olay tipi tahmini için makine ögrenmesi (ML) sisteminin gözetimli veri girisine (66) etiket degeri olarak uygulanir. Zaman serisi tahminlerinde geçmis degerler ötelenmeden önce yeni deger de gözetimli ögrenme için egitim verisi olarak kullanilabilmektedir. Makine ögrenmesi için amaca göre derin ögrenme, LSTM, CNN, PECNET gibi yöntemler uygun hiper-parametre seçimi ile kullanilabilmektedir. Yapay zeka/Makine ögrenmesi modülleri (69) sürekli çalisma kipi veya test kipinde girisindeki zaman serilerine göre egitilmis model üzerinden çikisinda mevcut olay tipini, yerini (X,y) veya anomaliyi tahmin çikisi verebildigi izlenen sebeke verilerinin seçilen bir koordinat (X, y) ve olay tipine (e) göre tahmin çikisi (67) gibi (Nowcasting), belirli bir AT süresi sonra alinacak degerlerin tahminini de (Forecast) izlenen sebeke verilerinin seçilen bir koordinat (X,y) ve olay tipine (e) göre seçilen bir süre (AT) için deger tahmin çikisi (68) belirleyebilmektedir. Bu tahmin degerleri de kayitçi veritabanina (23) aktarilmakta ve internet hizmet sunucusu (21) üzerinden ilgili kisisel hizmet ve iletisim için mobil uygulama ve bilgisayarlar (24) ve sebeke yönetimi etkinlestirici baglantilari (19) tarafindan sistem yönetiminde kullanilabilmektedir. Rögar kapaklarinda çok karsilasilan bir sorun yetkisiz kisiler tarafindan açilmanin tespiti ve önlenmesi, yetkili kisilerce de islem zamanlarinin belirlenebilmesidir. Bulus konusu cihaz elektronik kontrol ünitesinde (5) opsiyonel olarak takilan çok eksenli hareket duyargasi (36) istenirse üç ya da tek eksenli olarak kapagin hareketini belirleyerek sayisallastirilmis veri okuma için ortak iletisim hatti (37) gömülü mikroislemciye (38) aktarmakta ve bu yolla islemcinin çok düsük güç modundan uyandirilarak ilgili kontrol ve iletisimi saglanabilmektedir. Çok eksenli hareket duyargasindan (36) alinan ivme verilerinin integrali alinarak hiz ve deplasman hesaplanabildigi için göçük, yapisal degisim, menfez ya da rögar kanalinda hasar, deprem ya da patlamanin ivme tayini için de kullanilabilmektedir. Çok eksenli hareket algilayicidan bagimsiz ya da birlikte egim degisim (tilt) duyargasi (41) da dogrudan gömülü mikroislemciye (3 8) lojik olarak hareket bildirimi ve kesme dahil (interrupt) hizli uyandirma için kullanilabilmektedir. Kentsel atik veya hizmet sebekelerinde sicaklik dagilimi ve zamana göre degisim desenlerinin kanallardaki seviye ve hareket beraberinde izlenmesi bakim ve isletme için önemli bilgileri saglayabilmektedir. Bu amaçla, bulus konusu cihazda dahili sicaklik duyargasi (35) ortak sayisallastirilmis veri okuma için ortak iletisim hattindan (37) üzerinden gömülü mikroislemci (3 8) tarafindan okunabilmektedir. Iç-dis sicaklik farklari rögar kapagindaki tikaniklik, içerideki gaz birikimi, seviyenin asiri yükselmesi, kanal içinde organik madde artisi, yangin ya da dis sicakligin düsmesiyle montaj yüzeyi (20) sicakligi-iç sicaklik farkinin artmasi gibi durumlarin tespitinde kullanilabilmektedir. Sicaklik duyargasinda (35) elektronik kontrol ünitesinin (5) çalisma durumuna göre baglamsal degisimlerden, dahili elektronik parça ya da sistem sorunlarinin otomatik kestiriminde (diagnostic) de faydalanilmaktadir. TR