BÝLGÝSAYAR KONTROLLU BÝNA GÜVENLÝK SÝSTEMÝNÝN TASARIMI VE UYGULAMASI

Bilgisayar Kontrollu Bina Güvenlik Sisteminin Tasarýmý ve Uygulamasý!" #" $ $ % &' '(*)+, + -. /,. 01 234 5 3687 9 9!" #" $ $ % 411 BÝLGÝSAYAR KONTROLLU BÝNA GÜVENLÝK SÝSTEMÝNÝN TASARIMI VE UYGULAMASI Ýlhami ÇOLAK*, Erdal IRMAK Gazi Üniversitesi,Teknik Eðitim Fakültesi,Elektrik Bölümü, Ankara, TÜRKÝYE icolak@gazi.edu.tr ÖZET Bu çalýþmada, bilgisayar kontrollu ve CANModul-592 mikrodenetleyicisi tabanlý bir bina güvenlik sisteminin tasarýmý ve uygulamasý gerçekleþtirilmiþtir. Sistem, yangýn algýlama ve hýrsýz tespit ünitelerinden oluþmaktadýr. Dedektörlerden gelen sinyaller, CANModul-592'ye iletilmektedir. CANModul-592, aldýðý bu sinyalleri deðerlendirerek paralel port üzerinden kontrol bilgisayarýna göndermektedir. Sistemin kontrol ve görüntülenmesi iþlemleri bu bilgisayar sayesinde yapýlmaktadýr. Kontrol bilgisayarýnda kullanýlan ekran programý ve paralel port ile haberleþmenin yapýlabilmesini saðlayan yazýlým Borland Delphi 4.0 programý ile hazýrlanmýþtýr. Gerçekleþtirilen bina güvenlik sistemi, hýzlý ve güvenilir veri alýþveriþi yapabilme, gelen verileri saklayabilme ve kolay kullanýmlý ekran programý gibi önemli özelliklere sahiptir. Anahtar Kelimeler: Bina güvenlik sistemi, CANModul-592, mikrodenetleyici, bilgisayarla kontrol DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A COMPUTER CONTROLLED BUILDING SECURITY SYSTEM ABSTRACT In this study, a computer controlled building security system based on CANModul-592 microcontroller has been designed and implemented. The system includes fire alarm and intrusion detectors. The signals generated by detectors are transmitted to CANModul-592 that processes the signals and then sends to a computer via parallel port for controlling and visualization of the system. A program for monitoring and parallel port communication has been developed in Borland Delphi 4.0. The achieved system has important features, such as user friendly control program, fast data transfer, received data storage and reliability. Key Words: Building security system, CANModul-592, microcontroller, computer control 1. GÝRÝÞ Günümüzde birçok binanýn estetik görünmesini saðlamak amacýyla ilgi çekici yükseklik veya geniþlikteki mimari planlarýn kullanýlmasý yönünde eðilimler doðmuþtur. Büyük sermaye yatýrýmý

412 G.Ü.-Fen Bil. Derg.,16(2):411-421, 2003 / Ýlhami ÇOLAK, Erdal IRMAK sonucunda elde edilen bu tip binalarýn korunmasý da bu geliþim içerisinde en önemli ihtiyaç olmuþtur. Bununla birlikte, her alanda olduðu gibi bina güvenlik sistemlerinde de güvenilirlik ve maliyet ön plana çýkmýþtýr. Binalarda güvenlik denilince ilk akla gelen risk ve tedbirler, yangýn tehlikesinin tespit edilmesi ve ortadan kaldýrýlmasýna yönelik sistemler ile hýrsýzlýk ve terör gibi olaylarýn engellenmesidir. Çünkü her iki durumda da ortaya çýkan zararlarýn telafisi mümkün olmamaktadýr(1). Ýdeal bir güvenlik sistemi, aþaðýdaki özelliklere sahip olmalýdýr(2): * Hatalý alarmlara karþý gerekli önlemlerin alýndýðý yüksek algýlama kapasitesi * Yüksek güvenirlilik seviyesi ve dayanýklýlýk(en az 10 yýl) * Güvenlik sistemlerinde kullanýlan diðer bileþenlerle rahatlýkla baðlantý kurulabilmesine izin verecek donanýmlara sahip olma * Ekonomik olarak uygun fiyata sahip olma Güvenlik sistemlerinde ihtiyaç duyulan gereksinimlerden birisi de, kontrol edilen bina ya da alanýn izlenebilirliðidir. Görüntü iþleme, güvenlik teknolojisinde ilk olarak 1980'li yýllarda etkili olmaya baþlamýþ, sonraki yýllarda geliþtirilen yapay zeka, sinir aðlarý ve uzman sistem teknolojilerinin de yardýmýyla bilgisayarla durum izlemeli güvenlik sistemlerinin tasarlanmasý yönünde olumlu çalýþmalar yapýlmýþtýr(3). Günümüzde ise güvenlik sistemlerinin tamamýna yakýn bir kýsmý bilgisayar kontrollu olarak yapýlmaktadýr. Bilgisayar ile güvenlik sistemi arasýndaki haberleþme çeþitli ek donanýmlar kullanýlarak saðlanmaktadýr. Güntürkün(4) tarafýndan yapýlan çalýþmada, programlanabilir arabirim elemaný olarak iki adet Intel 8255A kullanýlmýþ, alarm devrelerinden elde edilen veriler, bu arabirim sayesinde bilgisayara okutturularak gerekli bilgisayar çýkýþý elde edilmiþtir. Ancak bu çalýþmada sadece hýrsýz tespit sistemleri göz önüne alýnmýþ, sistem bilgisayar kontrollu olmasýna raðmen herhangi bir ekran programý ya da izleme sistemi gerçekleþtirilmemiþtir. Dedektörlerden gelen alarm verilerinin bilgisayarda saklanýlamamasý da bu çalýþma için bir baþka dezavantajdýr. Sefa ve Yýldýrým(5) tarafýndan hazýrlanan bir baþka güvenlik sisteminde ise veri toplama ve kontrol için PCL-711B tipi bir kart kullanýlmýþ, C programlama dili kullanýlarak hazýrlanan yazýlým sayesinde izleme yapýlan alandaki deðiþkenler sürekli olarak gözlenmiþtir. Ýzleme ve ekran programýnda DOS iþletim sistemi altýnda çalýþan C programlama dilinin kullanýlmasý görsel açýdan kullanýcý için bir dezavantajdýr. Kontrol kartý olarak kullanýlan PCL-711B'nin bilgisayarýn ana kartýna takýlmasý bütün dedektörlerden bilgisayara ayrý birer veri iletim hattý tesis edilmesini gerektirmiþtir. Küçük çaplý yerler için uygulanabilecek bu sistem büyük alanlarda gerek veri kaybý, gerekse de ekonomik olarak dezavantajlara sahip olacaktýr. Demirel ve Güler(6) tarafýndan yapýlan çalýþmada ise bir deney seti üzerinde bilgisayar kontrollu kapalý devre TV sistemi gerçekleþtirilmiþ ve görüntü aktarýmýnda da bilgisayarlarýn kontrol amaçlý olarak kullanýlabileceði ve bu düzeneðin güvenlik sistemlerine uygulanabilirliði tartýþýlmýþtýr. Konuyla ilgili deðiþik bir çalýþmada Ardam(7) tarafýndan yapýlmýþ, güvenlik sistemlerinin merkezi kontrolunun yaný sýra uzaktan da kontrol edilebilmesine yönelik, telefon hatlarýný kullanan bir uygulama gerçekleþtirilmiþtir. Son yýllarda geliþen teknoloji ile birlikte bina otomasyonunda da önemli ilerlemeler saðlanmýþtýr. Yapay zeka teknolojisi ve bunun bir formu olan bilgi-tabanlý sistemler, özellikle veri toplama alanýnda olumlu sonuçlar vermiþtir(8). Bununla birlikte að teknolojilerinin geliþmesi sayesinde bina içerisinde otomasyona yönelik yerel að iletiþim kurallarý ve güvenlik sistemleri için ATM'ler gibi çalýþmalar yapýlmýþtýr(8,9). Ayrýca günümüzün en hýzlý ilerleme kaydeden teknolojisi olan internet teknolojisine paralel olarak, internet üzerinden izleme ve kontrol olanaklarý sunan güvenlik sistemleri de geliþtirilmektedir(10). Bilgisayar kontrollu bina güvenlik sistemlerinde, tasarlanan sistem ile kullanýcý arasýndaki etkileþimi saðlayan ekran programý önemli unsurlardan birisidir. Hazýrlanan ekran programý, kolay kullanýmlý ve gerçek zamanlý olmalýdýr. Bununla birlikte farklý kullanýcýlar için farklý yetkilere sahip oturumlar açabilmelidir(11).

Bilgisayar Kontrollu Bina Güvenlik Sisteminin Tasarýmý ve Uygulamasý 413 Bu çalýþmada, bilgisayar kontrollu bina güvenlik sistemi tasarlanmýþ ve uygulamasý gerçekleþtirilmiþtir. Bu sistemde, uyarý tespit cihazlarý olarak yangýn ve hýrsýz bildirim dedektörleri kullanýlmýþtýr. Kontrol paneli olarak ise, CANModul-592 mikrodenetleyicisi ve buna ait geliþtirme seti, merkezi kontrol birimi olarak da bilgisayar kullanýlmýþtýr. Geliþtirilen güvenlik sistemi G.Ü. Elektrik Eðitimi Bölümü B Binasý zemin katý model alýnarak tasarlanmýþ ve uygulanmýþtýr. 2. UYGULAMASI GERÇEKLEÞTÝRÝLEN BÝNA GÜVENLÝK SÝSTEMÝNÝN TANITIMI ve KULLANILAN ELEMANLAR Tasarýmý yapýlan bina güvenlik sisteminde, Phytec firmasýnca üretilen, P80C592 mikrodenetleyicisi tabanlý CANmodul-592 ve buna ait geliþtirme seti, mikrodenetleyicinin programlanmasýnda ise KEIL firmasýnca üretilen PK-51 yazýlým geliþtirme seti kullanýlmýþtýr. PK51 yazýlým geliþtirme seti, Vision program yazma editörü, C derleyicisi, çevirici dili, baðlayýcý (linker) ve HEX kodu çeviricisinden oluþmaktadýr. Sistemde hýrsýz bildirimine yönelik olarak PIR dedektörleri, yangýn bildirimine yönelik olarakta duman dedektörleri kullanýlmýþtýr. 2.1. CANModul-592 CANModul-592, kibrit kutusu büyüklüðünde genel bir mikrodenetleyici çevrim kartý (board) olmasýna raðmen, uygulamalarda büyük bir yonga gibi kullanýlabilmektedir. CANModul-592, VALVO/ PHILIPS firmasý tarafýndan üretilen P80C592 mikroiþlemcisi tabanýna dayanmaktadýr ve üzerinde 128 KB flash vardýr. Bu flash sayesinde kart üzerinde programlama yapýlabilir. Ayrýca kart üzerinde 32 KB SRAM ve 3 adet çift yönlü seri giriþ portu vardýr. Mikrodenetleyicinin portlarýna ait tüm pinler, kart kenarýndadýr. Bu denetleyici, 8 kanal ve 10 bit analog/sayýsal çeviriciye sahiptir. RS-232 ve CAN seri arabirimi portu vardýr. 5 V ile çalýþan flash için ayrýca bir güç kaynaðýna gerek yoktur. 2.2. PK51 Yazýlým Geliþtirme Seti KEIL firmasýnca üretilen PK51 yazýlým geliþtirme seti, PHILIPS tarafýndan üretilen bütün 8051 tabanlý mikrodenetleyicileri desteklemektedir. PK51, aþaðýda verilen programlardan oluþmaktadýr. * : Vision * C51 C derleyici * A51 çevirici dili * Baðlayýcý * Hex kodu dönüþtürücü * dscope 2.3. FlashTools98 CANmodul-592'ye, programlarýn yüklenilebilmesi için FlashTools98 (flash programlama aleti) kullanýlmýþtýr. Bu flash programlama aleti, kart üzerinde bulunan flash hafýzayý yeniden programlamaya, yeni bir program yüklemeye yarayan bir yazýlýmdan ibarettir. Dolayýsýyla en büyük avantajý, kart üzerinde programlama yapýlabilmesine imkan saðlamasýdýr. FlashTools98, yaklaþýk olarak 100.000 silme/yeniden programlama ömrüne sahiptir. 2.4. Bina Ýçi Güvenlik Sistemlerinde Kullanýlan Hýrsýz Algýlama Elemanlarý Bina güvenlik sistemlerinde hýrsýz bildirimine yönelik olarak kullanýlan algýlama elemanlarý aþaðýdaki þekilde sýnýflandýrýlabilir: * PIR (passive infrared) dedektörleri

414 G.Ü.-Fen Bil. Derg.,16(2):411-421, 2003 / Ýlhami ÇOLAK, Erdal IRMAK * Ultrasonik hareket dedektörleri * Mikrodalga hareket dedektörleri * Cam kýrýlmasý dedektörleri * Yaklaþýma duyarlý dedektörler Tasarlanan bina güvenlik sisteminde hýrsýz bildirim dedektörü olarak PIR dedektörler kullanýlmýþtýr. Dedektörün algýlama alanýndan bir canlý veya cisim geçtiði zaman, termal enerjideki IR (kýzýlötesi) farklýlýk hemen tespit edilebilir. Bu tip dedektörler güvenlik ve enerji kontrolünde çok sýk kullanýlmaktadýr. PIR algýlama elemanlarý, canlýlarýn yaydýðý termal enerjinin çoðunun yoðunlaþtýðý 4-20 m spektral aralýðýndaki uzak kýzýlötesi ýþýnýma tepki verebilirler. PIR dedektörlerinde kullanýlan algýlama elemanýnýn üç tipi vardýr; termistörler, termopiller ve piroelektrik elemanlar. Piroelektrik eleman özellikle hareket dedeksiyonu için kullanýlýr. PIR dedektöründe algýlama elemanýndan baþka odaklayýcý bir elemanýn da bulunmasý gerekir. Fresnel mercekler ucuz ve bükülgen olmanýn yanýsýra dedektörü dýþ etkilerden de koruduðundan tercih edilirler. Bükülgen fresnel mercek ve piroelektrik filmin kullanýldýðý PIR dedektörü Þekil 1'de görülmektedir. Þekil 2'de ise PIR dedektörünün sisteme elektriksel baðlantý þemasý verilmiþtir. S@DQM I P? D J1E GE I1QD? I Ë GE I1QD J Q TVÜ W R?G B L1E C?G BKJ1L1M N O CDË AF1Ë G1B*E DḦ E I ; <= >@?A? B Z@DM Ë GE I1QD J QGM D XGEI1QD J F? I B*J1L Y G Þekil 1. Bükülgen fresnel merceðin ve piroelektrik filmin kullanýldýðý PIR dedektörü u@v b vw@xy z1{ ḧ y l`d cejm k n1n1m@okpvqr1s1m tvi gh ivj]@k [\] ^`_ a1_ b1cd ef Þekil 2. PIR dedektörünün elektriksel baðlantý þemasý 2.4. Bina Ýçi Güvenlik Sistemlerinde Kullanýlan Yangýn Algýlama Elemanlarý Bina güvenlik sistemlerinde kullanýlan yangýn bildirimine yönelik dedektörler aþaðýdaki þekilde sýnýflandýrýlabilir: * Duman dedektörleri * Isý dedektörleri * Alev dedektörleri

Bilgisayar Kontrollu Bina Güvenlik Sisteminin Tasarýmý ve Uygulamasý 415 * Gaz dedektörleri Duman dedektörleri çoðu zaman yangýný diðer dedektörlerden daha önce haber verir. Bu dedektörler çalýþma ilkelerine göre tanýmlanýrlar. Bu ilkelerden ikisi, iyonizasyon ve fotoelektriktir. Fotoelektrik sistemle çalýþan duman dedektörleri, için için devam eden yangýnlarý tespit etmede daha baþarýlýdýrlar. Ýyonizasyon yöntemi ile çalýþan dedektörler ise, açýk alevli yangýnlarý daha çabuk tespit ederler. Bu iki dedektör çeþidinin yanýsýra, bunlara benzer þekilde optik duman dedektörleri de geliþtirilmiþtir. Tasarýmý ve uygulamasý gerçekleþtirilen bina güvenlik sisteminde, iyonizasyon yöntemi ile çalýþan duman dedektörleri kullanýlmýþtýr. Ýyonizasyon ilkesi ile çalýþan duman dedektörleri genellikle spot tipindedirler. Böyle bir dedektörde duyarlý bölme içindeki havayý iyonize eden bir miktar radyoaktif madde bulunur. Bu radyoaktif kaynak iki hücreyi iyonlayarak havayý iletkenleþtirir ve hücrelerin elektrotlarý arasýnda hava yolu ile bir doðru akýmýn oluþmasýný saðlar. Duman *ƒ @ V 1 ` } ~ } ~ V 1 ` Œ ˆ@ Š 1 Œ1 ƒ Ž * 1 1 ˆV Š 1 Œ ƒ Ž * 1 1 (a) Normal çalýþma aný (b) Alarm aný Þekil 3. Ýyonizasyon duman dedektörünün çalýþma prensibi dýþ çembere kolaylýkla girebildiði halde mükemmel olarak izole edilmiþ iç kýsma girememektedir. Dýþ çembere giren duman parçacýklarý iyonlara yapýþýp hareket yeteneklerini dolayýsýyla havanýn iletkenliðini azaltýrlar ve oluþan doðru akým belli bir deðerin altýna düþünce duman yoðunluðu algýlanarak analog deðere çevrilir ve alarm devresinin çalýþmasýný saðlar. Þekil 3.a'da iyonizasyon duman dedektörünün normal çalýþma anýndaki çalýþma prensibi, Þekil 3.b'de ise alarm anýndaki çalýþma prensibi görülmektedir. 3. TASARLANAN ve UYGULAMASI YAPILAN BÝNA GÜVENLÝK SÝSTEMÝ Tasarýmý ve uygulamasý gerçekleþtirilen bilgisayar kontrollu bina güvenlik sisteminde, uyarý tespit cihazlarý olarak yangýn ve hýrsýz bildirimi amacýna yönelik dedektörler, kontrol paneli olarak CANModul- 592 mikrodenetleyicisi ve buna ait geliþtirme seti, merkezi kontrol birimi olarak da bir bilgisayar kullanýlmýþtýr. Dedektörler elde ettikleri verileri CANModul-592'ye göndermektedir. CANModul- 592, verilerin hangi dedektörlerden yollandýðýný tespit ettikten sonra, gerekli uyarý mesajlarýný merkezi kontrol bilgisayarýna iletmektedir. CANModul-592 ile bilgisayar arasýndaki iletiþim, paralel port üzerinden saðlanmaktadýr. Yine ayný yöntemle bilgisayar tarafýndan CANModul-592'ye deðiþik uyarý sinyalleri gönderilebilmekte, bu sayede bilgisayardan uzak noktalardaki yerlerde deðiþik alarm devreleri çalýþtýrýlabilmektedir.

416 G.Ü.-Fen Bil. Derg.,16(2):411-421, 2003 / Ýlhami ÇOLAK, Erdal IRMAK š œ ž Ÿ š Ÿ š š ª ª «š «1 š ž Ÿ š Ÿ š š Ÿš ±š ª š 1 ±š š 1 š ¼` ½ š š «1Ÿš ² «Ÿ š ³ «Ÿ š µ 1 1 Ÿ ¹º» ³ Þekil 4. Tasarýmý ve uygulamasý gerçekleþtirilen sistemin blok diyagramý Þekil 4'de tasarýmý ve uygulamasý yapýlan sistemin blok diyagramý görülmektedir. Bu þekilden de anlaþýlacaðý gibi tasarlanan bina güvenlik sisteminde bilgisayar bir yandan veri almakta iken, diðer bir yandan da kontrol paneline veri gönderebilmektedir. CANmodul-592'nin programlanmasý iþlemi, PK51 yazýlým geliþtirme setinde gerçekleþtirilmiþtir. Yazýlým geliþtirilmesi iþlemi iki aþamadan oluþmaktadýr. Bunlardan birincisi, dedektörlerden gelen verilerin, mikrodenetleyicinin kütüðüne (register) yazýlmasý, ikincisi ise, kütüðe yazýlan bu verilerin merkezi kontrol bilgisayarýna iletilmesidir. Bina güvenlik sisteminin çalýþmasýný düzenleyen ve PK51 yazýlým geliþtirme setinde bu þekilde geliþtirilen yazýlým, daha sonra derlenmiþ ve hekzadesimal kodlu kaynak dosyalarý elde edilmiþtir. Bu dosyalar, FlashTools98 ile CANmodul-592'ye yüklenilmiþtir. Bu yükleme iþlemi, bilgisayarýn seri portu üzerinden gerçekleþtirilmiþtir. Merkezi bir kontrol birimi olarak bilgisayarýn kullanýlabilmesi için iki önemli unsur vardýr. Bunlar aþaðýda maddeler halinde verilmiþtir; * Hedef sistemle uyumlu bir haberleþmenin saðlanabilmesi * Sistemi kontrol etmede kullanýlacak uygun bir ekran programýnýn hazýrlanmasý Tasarýmý gerçekleþtirilen bina güvenlik sisteminde, her iki unsur da Borland Delphi 4.0 programý kullanýlarak yerine getirilmiþtir. Paralel port ile haberleþmenin saðlanabilmesi amacýyla Delphi'nin standart sürümünde yer almayan ve sonradan geliþtirilen TParPort bileþeni kullanýlmýþtýr. TParPort bileþeni, paralel porttan veri alma veya paralel porta veri gönderme iþleminde kullanýlmaktadýr. Ekran programýnýn hazýrlanmasýnda ise, öncelikle alarm durumlarýnda bilgisayar baþýnda duran görevliyi uyaracak sesli ve görüntülü ikazlarýn yer almasýna dikkat edilmiþtir. Hazýrlanan ekran programýndaki menülerde bulunan komutlar sayesinde kullanýcýnýn binanýn sadece mimari planýný, bu mimari plan üzerinde bulunan yangýn dedektörlerinin, ya da hýrsýz dedektörlerinin yerleþim noktalarýný, günün tarih ve saatini görebilmesi gibi deðiþik görünüm özelliklerinin bulunmasý saðlanmýþtýr. Program çalýþmadan önce Þekil 5'deki gibi bir güvenlik penceresi ekrana gelmektedir. Bu penceredeki ilgili alanlara kullanýcý adý ve þifresinin girilmesi zorunludur. Aksi takdirde program çalýþmayacaktýr. Ayrýca bu pencerede kullanýcý adý ve þifresinin deðiþtirilebilmesini saðlayan bir komut düðmesi de vardýr. Böylece programý kullanmaya yetkili kiþiler istedikleri anda kullanýcý adlarýný ve þifrelerini deðiþtirebilirler.

Bilgisayar Kontrollu Bina Güvenlik Sisteminin Tasarýmý ve Uygulamasý 417 Þekil 5. Kullanýcý onay penceresi Bilgisayar kontrollu bir bina güvenlik sisteminde yer almasý gereken önemli elemanlardan biri de, veri dosyalarýdýr. Sistemin çalýþmasý anýnda, dedektörlerden gelen bütün alarm sinyalleri, bir dosyaya kaydedilebilmeli ve daha sonra gerekirse bu dosya açýlarak bütün veriler incelenebilmelidir. Hazýrlanan bina güvenlik sistemi programýnda bu iþlemler, bir veri tabaný dosyasý oluþturulmak suretiyle yapýlmýþtýr. Oluþturulan veri tabaný dosyasý Desktop Database 4.0 programýnda hazýrlanmýþtýr. Dedektörlerden gelen bütün alarm sinyalleri, program tarafýndan hangi dedektörden geldiði, bu dedektörün hangi odada olduðu, alarmýn geldiði tarih ve saat bilgileriyle birlikte veri tabaný dosyasýna kaydedilmektedir. Yetkili kullanýcýlar, istedikleri bir zamanda, "sistem" menüsünde yer alan "veri dosyasýný aç" komutu sayesinde, bu dosyayý açýp inceleme yapabilirler. Ayrýca veri tabaný dosyasý açýldýðýnda ekrana gelen komut düðmeleri sayesinde, kayýtlar arasýnda daha kolay dolaþma veya herhangi bir kaydý silme gibi iþlemler gerçekleþtirilebilmektedir. Veri dosyasýnda yer alan bilgiler, program tarafýndan her 30 günde bir silinmektedir. Dolayýsýyla, bu dosyaya kaydedilen bir bilgi, yetkililer tarafýndan daha önce silinmediði takdirde, 30 gün sonra kendiliðinden silinecektir. Þekil 6'da, kullanýlan ekran programýnýn, veri dosyasý ile birlikte görünümü verilmiþtir. Þekil 6. Kullanýlan ekran programýnýn normal çalýþma anýnda veri dosyasý ile birlikte görünümü Uygulamasý gerçekleþtirilen bilgisayar kontrollu bina güvenlik sisteminde, yangýn ve hýrsýz dedektörlerinden gelen veriler, CANModul-592'nin 1. portuna iletilmektedir. CANModul-592'ye

418 G.Ü.-Fen Bil. Derg.,16(2):411-421, 2003 / Ýlhami ÇOLAK, Erdal IRMAK yüklenen yazýlým sayesinde, 1. porttan okunan bu veriler, mikrodenetleyicinin ilgili kütüklerine yazýlmaktadýr. Bu kütükteki deðerleri baz alarak, mikrodenetleyici deðiþik karþýlaþtýrma ve çýkarým iþlemleri yapmakta, herhangi bir dedektörden normalin dýþýnda bir veri gelip gelmediðini tespit etmektedir. Bütün bu iþlemler sonucu elde ettiði deðerleri ise 2. porta ait kütüklere yazmaktadýr. Mikrodenetleyicinin 2. portu ile merkezi kontrol bilgisayarýna ait paralel port doðrudan haberleþmektedir. 2. porta ait kütükteki veriler deðiþtikçe paralel port giriþlerindeki veriler de deðiþmektedir. Delphi ile hazýrlanan merkezi bilgisayar kontrol programýnda kullanýlan TparPort bileþeni, her saniye paralel port giriþlerindeki veriyi almakta ve bir global deðiþkene atamaktadýr. Sistemin normal çalýþma anýnda paralel porttan alýnmasý gereken veri deðerleri ile alarm anýndaki deðerler, bilgisayar programýnda tanýmlanmýþtýr. Global deðiþkenin aldýðý deðerler ile programda tanýmlanan sýnýr deðerleri karþýlaþtýrýlmakta, eðer deðiþkenin deðeri alarm aný için tanýmlanan sýnýrlar içerisine girmiþse, bilgisayar bunu bir alarm olarak algýlamaktadýr. Bu durumda alarmýn geldiði dedektör ekranda yanýp sönecek, sesli bir ikaz baþlayacaktýr. Ekran programýnýn altýndaki yeþil lamba kýrmýzýya dönerek "UYARI SÝNYALÝ GELMÝYOR" yazýsý "DÝKKAT YANGIN VAR" veya "DÝKKAT HIRSIZ VAR" yazýsýna dönüþecektir. Eðer ekranda bütün dedektörler görülüyorsa, sadece alarmý tespit eden dedektör görünür Þekil 7. Alarm anýnda ekran programýnýn görüntüsü durumda kalacak, diðerleri ise ekrandan kaybolacaktýr. Böylece merkezi kontrol bilgisayarýnýn baþýndaki görevli, alarmýn geldiði dedektörü ve ait olduðu yerleþim alanýný daha çabuk ve daha rahat bir þekilde tespit edecektir. Þekil 7'de programýn normal çalýþmadayken alarm durumuna geçiþi ve alarm durumunda ekrana gelen uyarýlar görülmektedir. Tasarýmý ve uygulamasý gerçekleþtirilen sistemin önemli özelliklerinden birisi de, baðlantý kontrolleri menüsünde yer alan komutlar sayesinde sistemde kullanýlan bütün dedektörler ile CANModul-592 ve bilgisayar arasýndaki baðlantýlarýn tek tek kontrol edilebilmesidir. Bu iþlem yapýlýrken kullanýlan yöntem þu þekildedir. Merkezi kontrol bilgisayarýna ait paralel port çýkýþ pinlerinden bazýlarý kullanýlarak her bir dedektörün çýkýþ uçlarýna +5 V seviyesinde bir sinyal gönderilmektedir. Dolayýsýyla o dedektörün çýkýþlarýndan sanki bir alarm durumu tespit edilmiþ gibi alýnan sinyal CANModul-592'nin ilgili portuna iletilecektir. Bunun sonucunda da, yapay bir alarm oluþturulacak ve kontrol bilgisayarýndan alarm verilecektir. Eðer baðlantýlarda bir kopukluk ya da kýsa devre yoksa, hangi dedektörün

Bilgisayar Kontrollu Bina Güvenlik Sisteminin Tasarýmý ve Uygulamasý 419 baðlantýsýný kontrol etmek için komut verildiyse ekranda o dedektöre ait alarm verilecektir. Aksi takdirde ya hiç alarm sinyali gelmeyecek ya da birden fazla dedektörden alarm sinyali gelecektir. Böyle bir durumda ise baðlantýlarýn yeniden kontrol edilmesi gerekecektir. Tasarlanan güvenlik sisteminin sahip olduðu iþlevlerin daha iyi anlaþýlabilmesi açýsýndan, Çizelge 1'de, ekran programýnda yer alan menüler ve bunlara ait alt menü özellikleri verilmiþtir. Çizelge 1. Ekran programýnda yer alan menüler ve alt menüler ¾ ÀÁÂÃÅÄÆÂÇ1È1ÀÈ É@ÊË È Ç1È ÃÅÄÆÂÇ È ÀÈ Ì@Í Ç ÁË ÍÎ ÄÆÂÇ È1ÀÈ Ï ÐÑ ÒÐÓÔÕ1Ö ØÙÚÙ ÛÜ ÐÝ Ü Ð Þ@Óß Ò Õ ß@ë ß åìðâ ÐÙ ß Ù1Öì åã Ð ë ÓÝ Ú ë åâ Ù èâóðôåä Ð Þ ß ÙÝ ßàÓáâÓã íõ ÐåÕîë ß åì Ðâ ÐÙ ß Ù1Öì åã Ð ë ÓÝ Ú Öì Ðï ß ã ï â ï@èâóðôæä@ Ð ä ÐÙ ÛÑ åæçó åõ ß Õ èø àï ã ï ß@ë ß åì Ðâ ÐÙ1Öì åã Ð ë åâ Ù ô ÖìÐï ß ãï â ï@èâóðôæä@ Ð é1õ ê Õá ë Ó Ý Ú ð`ù Ô@ÓÐÙ Ï1âÓß@Öì åã Ð èâóðô@õ ë Ü åã Ü Ð ñ ÓÐÙò óë Ó Óã1Öì åã Ð õö Ë ø1¾ Ë ÂÇ ÎÂË ÄÆÂÇ È ÀÈ ù ú Î Ç1Áø Ì@Í Ç ÁË ÍÎÎ Ë ø ÄÆÂÇ È ÀÈ û@ Ë ü ø ÃýÄÆÂÇ È ÀÈ ÿ@ñß ãðñâ þøù ßÛ@ Ý ê ãì Ð ë Ø Ï ÐÑ ÒÐÓÔÆíÓê ê Õ ß Ý Ó àó âóß ã ÕæÕ ÿñ ß ãðñâ ã Ï ÐÑ ÒÐÓÔÕßÿÜ â âóß Õ Ô@Õ Ï ÑÐã1ÖÙ ÐÙáâ ÐÙ ß Ù ÿ@ñß ãðñâ ã Ö âùáã ÙÐ ß ÿ@ñß ãðñââóðõ1ë1ñß âóß1ýõ Ð ë ÓÐÕ þê1óîþ@ñâ âó Þ@ áù â þê ÓîÞ@Ñâ âó ÿõ ÐÔÕîÕ þê1óîþ@ñâ âó þê1óîâóðõ1ë Ñ ß âóß Ý Õ Ð 4. SONUÇLAR ve ÇALIÞMANIN DEÐERLENDÝRÝLMESÝ Bu çalýþmada bir CANModul-592 ve bir bilgisayar kullanýlarak örnek bir bina güvenlik sisteminin tasarýmý ve uygulamasý gerçekleþtirilmiþtir. Görsel bir dilde hazýrlanan ekran programýyla sistemin kullanýmý kolaylaþtýrýlmýþtýr. Merkezi kontrol bilgisayarýnýn baþýnda duran görevli, ekran programýnda bulunan menüler sayesinde, basit mouse hareketleriyle deðiþik fonksiyonlarý yürütebilmektedir. Ayrýca ekran programýnýn açýlmasýndan önce gelen "kullanýcý onay penceresi" sayesinde yetkisi olmayan kimselerin sistem kontroluna karýþmasý engellenmiþtir. Kontrol bilgisayarýnda kullanýlan ekran programý, paralel portun giriþindeki verilerde oluþacak deðiþimleri saniyelik olarak gözlemektedir. CANModul- 592 tarafýndan gönderilen bir uyarý verisinin, ekran programýnda alarm olarak görülmesindeki gecikme en fazla 1 saniye olacaktýr. Bu deðer tespit açýsýndan yeteri kadar kýsa bir süredir. Ayrýca herhangi bir alarm durumu kontrol bilgisayarýnda belirdiðinde, ekran programý menüsünde bulunan "uyarý sirenleri" komutlarý sayesinde, kontrol panelinde yani bilgisayardan uzak olan noktadaki bir yerde rölelerin devreye alýnabilmesi de çok amaçlý kullaným için bir avantajdýr. Röleler, bu uygulamada olduðu gibi uzak noktalara deðiþik uyarý sirenleri gönderme iþlemlerinde kullanýlabileceði gibi yangýn söndürme, acil çýkýþ kapýlarýnýn açýlmasý, acil çýkýþ yollarýnýn ýþýklandýrýlmasý gibi birçok kontrol amaçlý sistemin harekete geçirilmesinde de kullanýlabilir. Tasarýmý gerçekleþtirilen uygulamada gelen bir yangýn alarmýna karþý uyarý sirenleri menüsünde bulunan "sarý ikaz yolla" komutu aktif edildiðinde, bilgisayardan uzak noktadaki bir sarý renkli lambanýn yanmasý ve kesik kesik çalýþan bir sirenin devreye girmesi iþlemleri 1 saniyeden çok daha kýsa bir sürede gerçekleþmiþtir. Bu çalýþmanýn en önemli avantajý, tasarlanan ve uygulamasý yapýlan güvenlik sisteminin esnekliði ve güvenirliliðidir. Çünkü baþlý baþýna sistemi kontrol edebilme yetkisi program içerisinde vardýr. Menülerde bulunan baðlantý kontrollarý komutlarýyla, direk olarak dedektör çýkýþlarýndan itibaren sistem kendisini oluþturan baðlantýlarý tek tek kontrol edebilmektedir. Eðer istenirse programda yapýlacak ufak bir deðiþiklikle bu kontrol iþlemlerinin belirli zaman aralýklarýnda, örneðin 12 saatte bir, otomatik olarak yapýlmasý da saðlanabilir. Bu kontrollardaki güvenilirlik son derece yüksektir. Çünkü yapýlan iþlem dedektörün çýkýþ noktasýndan itibaren yapay bir alarm sinyali oluþturulmasýdýr. Dolayýsýyla bu kontrollarda bir arýza tespit edilmediyse, yani baðlantýlar düzgünse, sistemin çalýþmasýný bozacak tek unsur kullanýlan dedektörlerdeki mekanik ya da o dedektörün iç devresine ait elektrik arýzalarý olacaktýr. Hazýrlanan veri tabaný dosyasý sayesinde herhangi bir dedektörden gelen alarmýn, dedektörün tipi, yerleþtirildiði oda, alarmýn geldiði tarih ve saat bilgileriyle birlikte kaydedilebilmesi tasarlanan ve uygulamasý yapýlan sistemin diðer bir üstünlüðüdür. Yetkili kiþiler daha sonra gerek duyarlarsa bu

420 G.Ü.-Fen Bil. Derg.,16(2):411-421, 2003 / Ýlhami ÇOLAK, Erdal IRMAK veri kaydý dosyasýný açarak gelen bütün alarmlarý kontrol edebilmektedir. CANModul-592, bu çalýþmada olduðu gibi bir uygulamada tek baþýna kullanýlabilmesinin yanýnda Controller Area Network (CAN) tabanlý aðlara uyumlu olacak þekilde tasarlanmýþtýr. CAN, gerçek zaman uygulamalarýnda kullanýlan yüksek hýz, yüksek güvenilirlik ve düþük fiyatlý bir seri iletiþim kuralýdýr. Özellikle otomasyon ve üretim sistemlerinde olumlu sonuçlar vermektedir(12). Bu açýdan bakýldýðýnda, yapýlan çalýþmanýn ileride bina güvenlik sistemlerinde kullanýlabilecek bir güvenlik aðý için referans teþkil etmesi beklenmektedir. KAYNAKLAR 1. Bare, W. K., Fundamentals of fire prevention, John Wiley And Sons Inc., Canada, 67-78 (1997). 2. Pfister, G., "Trends toward the optimum danger detection system", 25th Annual IEEE International Carnahan Conference on Security Technology, 180 (1991). 3. Sage, K., Young, S., "Security applications of computer vision", 32nd Annual IEEE International Carnahan Conference on Security Technology, 210 (1999). 4. Güntürkün, R., "Bilgisayar kontrollü bina güvenlik sistemleri", Yüksek Lisans Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara 2-10 (1997). 5. Sefa, Ý., Yýldýrým, M. F., "Computer controlled security and building automation system", Journal Of Polytechnic, 2, 3 (1999). 6. Demirel, H., Güler, F., "Computer controlled CCTV system" Journal Of Polytechnic, 2(3): 23-29 (1999). 7. Coþkun, Ý., Ardam, H., A remote controlled for home and office appliances by telephone, IEEE Trans. on Consumer Electronics, 44(4): 1291-1297 (1998). 8. Clark, G., Mehta, P., "Artificial intelligence and networking in integrated building management systems", Automation in Construction, 6: 481 (1997). 9. Akagi, S., Fujika, K., "Building and expert system for engineering design based on the object-oriented knowledge representation concept", Journal Of Mechanical Design, 2: 112 (1990). 10. Bergstrom, P., Driscoll, K., Kimball, J., "Making Home Automation Communications Secure", Computer, 34, 50 (2001). 11. Penner, R. R., Steinmetz, E. S., "Model-based automation of the design of user interfaces to digital control systems", IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, 2: 41 (2002). 12. Ekiz, H., Köklükaya, E., Gürdal, O., "CAN in automation and manufacturing systems", 2nd International Symposium on Intelligent Manufacturing Systems, Sakarya, Turkey, 89-98 (1998). Geliþ Tarihi:07.08.2002 Kabul Tarihi:16.12.2002