Demiryolu araçlarında kullanılan vakumlu tuvalet sistemleri için elektronik kontrolcü tasarımı

VTS'ler (Vakumlu tuvalet sistemleri), yolcu taşımacılığında kullanılan raylı sistem araçlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. VTS'nin yaygınlaşmasının ana nedenlerinden biri, raylı sistem araçlarının tuvalet kabinlerinde oluşabilecek ve aracın yolcu kullanım alanına yayılabilecek kötü kokuları engellemektir. Ayrıca bir diğer neden ise, gerekli olan hijyen şartlarını sağlayarak tuvalet atıklarından bulaşabilecek enfeksiyonları önlemektir. Bu nedenlere ilave olarak meydana gelebilecek olumsuz çevresel etkileri engellemek için, insan kaynaklı atıklar, atık tankı adı verilen depolarda toplanır ve bu sayede atıkların raylarda korozyon oluşturması engellenir, dolaylı olarak atıklar nedeniyle temiz su kaynaklarının kirletilmesi ihtimali ortadan kaldırılır. Temiz su tüketim miktarları açısından VTS ile standart bir sifonlu tuvalet karşılaştırıldığında, her bir yıkama fonksiyonu döngüsünde VTS standart tuvalete göre %75-80 oranında daha az temiz su tüketmektedir. VTS üreticisi firmalar tarafından sağlanan verilere göre her bir yıkama döngüsünde yaklaşık olarak 0,5 litre temiz su tüketilmektedir. Günümüzde temiz su kaynaklarının hızlı bir şekilde tükendiği gözönüne alındığında, VTS'nin büyük oranda su tasarrufu sağlayabilir olma özelliği eşsizdir. Bu tez çalışmasının kapsamında, Türkiye'de yolcu taşımacılığında kullanımda bulunan VTS'lere uygun, işletmeci ve demiryolu aracı üreten kurumlara yüksek maliyetler doğurmayacak, bakım/onarım ve imalat işlerini yürüten personellere gerekli kolaylıkları sağlayacak bir VTS elektronik kontrolcüsü tasarlamak amaçlanmıştır. Bu kapsamda bir elektronik kontrolcünün tasarımı yapılmış ve testleri gerçekleştirilmiştir. Testler iki aşamalı olarak ilk aşamada masaüstünde gerekli test ekipmanları kullanılarak, ikinci aşamada ise demiryolu aracı üzerinde mevcut bulunan VTS üzerinde gerçekleştirilmiştir. Çalışmada ilk olarak elektronik kontrolcünün tasarımını oluşturmak için, yolcu taşımacılığında kullanılan raylı sistem araçlarının halihazırda kullanımda bulunan VTS'leri incelenmiş, bunun akabinde tasarımda kullanılacak programlama dili ve işlemci tipi, elektriksel ve fiziksel arayüz, kontrolcünün yürütmesi gereken fonksiyonlar, giriş-çıkış portlarının sayısı, maliyet gibi tasarım parametreleri belirlenmiştir. Bu kapsamda yapılan çalışmalar materyal ve yöntem bölümünde detaylı bir şekilde anlatılmıştır. Tasarım tamamlandıktan sonra ilk prototip ürün üretilerek masaüstü ve saha testleri yapılmıştır. Testleri tamamlanan elektronik kontrolcü, Türkiye'de yolcu taşımacılığında kullanılan yolcu vagonları ve dizel tren setlerinde bulunan VTS'lere uygun olarak tasarlanmış ve aktif olarak 2022 yılı içinde yolcu taşımacılığında kullanılan araçlarda kullanılmaya başlanmıştır. Üretilen elektronik kontrolcü, işletmeci kurum olan TCDDT A.Ş. (Türkiye Cumhuriyeti Devlet Demiryolları Taşımacılık A.Ş.) bünyesindeki dizel tren setlerine ait 124 adet VTS ünitesi ve yolcu vagonlarına ait yaklaşık 300 adet VTS ünitesinde yani toplamda 400 adetin üzerinde VTS ünitesinde kullanılabilmektedir. Tasarlanan elektronik kontrolcünün, gerekli görülen bazı fonksiyonların ve modüler olan donanımların uygun bir şekilde eklenip çıkarılmasıyla yani tasarımda gerekli revizyonların yapılmasıyla farklı tiplerdeki raylı sistem araçlarında bulunan farklı tip ve model VTS'lerde de kullanılabileceği öngörülmektedir.