Taajuusmuuttajien suorituskyvyn automaattinen testausympäristö

Tämä insinöörityö tehtiin ABB Oy, Drivesin Product AC -tulosyksikön tuotekehitysosastolle Helsingissä. Työssä kehitettiin taajuusmuuttajien suorituskyvyn automaattinen testausympäristö. ABB:n taajuusmuuttajien suorituskykytestejä ei ole aikaisemmin automatisoitu. Testit on tehty käsin ja niiden suorittamiseen ja tulosten käsittelyyn on kulunut paljon aikaa. Automaattisella testauksella pyrittiin testien suorittamiseen ja tulosten käsittelyyn kuluvan ajan huomattavaan pienentymiseen. Työssä ei ollut tarkoituksena tehdä suorituskykytestejä vaan kehittää automaattinen testausympäristö eli suorituskykytestipenkki, jossa suorituskykytestit on mahdollista suorittaa. Työssä keskityttiin taajuusmuuttajan nopeus- ja momenttisäätäjien suorituskykyyn. Työ toteutettiin suunnittelu- ja ohjelmointityönä. Testausympäristön laitteisto perustuu ABB:n tuotekehityslaboratorioiden olemassaoleviin testipaikkoihin. Testausympäristössä käytetään taajuusmuuttajien lisäksi pääasiassa kolmivaiheisia oikosulkumoottoreita. Lisäksi laitteistoon kuuluu ACS800-sarjan taajuusmuuttaja kuormakäyttönä, momenttianturi ja takometri eli kierrosnopeusmittari. Ohjelmointi tehtiin National Instrumentsin LabVIEW-ohjelmointiympäristön versiolla 8.0. Testausympäristön käyttöliittymänä toimii saman yrityksen TestStand-testausohjelmiston versio 3.5. Testattavien taajuusmuuttajien ohjausta ja momenttianturin lukemista varten ohjelmoitiin virtuaali-instrumentteja. Virtuaali-instrumentteja kutsutaan TestStand-testisekvensseistä. Testisekvenssit luodaan TestStandin sekvenssieditorilla ja suoritetaan sekvenssieditorissa tai operaattorin käyttöliittymässä. Työn tuloksena syntyi taajuusmuuttajien suorituskyvyn automaattinen testausympäristö. Testausympäristöä voidaan hyödyntää sekä nykyisen että seuraavan sukupolven taajuusmuuttajien testauksessa. Sillä on mahdollista suorittaa yleisimmät taajuusmuuttajien suorituskykytestit, kuten nopeus- ja momenttisäätöjen staattinen ja dynaaminen tarkkuus, hyvin kattavasti. Testit voidaan automaattisesti suorittaa koko testikäytön sallimalla pyörimisnopeus- ja kuormitusalueella. Näytteenottotaajuus voi olla enintään 1 kHz luettaessa pyörimisnopeutta ACS800-sarjan taajuusmuuttajan kautta ja momenttianturia samanaikaisesti. Virtuaali-instrumenteista koostuvia testisekvenssejä voidaan vapaasti muokata ja kehittää testejä edelleen tai luoda kokonaan uusia testejä. Testausympäristö perustuu teollisuudessa yleisesti käytettyihin ohjelmistoihin ja tarjoaa hyvät mahdollisuudet jatkokehitykselle.

Wood Volume Measurement Using Color Images

Tämä työ käsittelee puutukkien tilavuuden mittaamista värikonenäön avulla. Värikuvat on saatu Simpeleellä olevan metsäteollisuusyrityksen hiomosta. Työssä esitetään perusteellisesti matemaattinen teoria, joka liittyy käytettyihin kuvankäsittelymenetelmiin, kuten luokitteluun, kohinan poistoon ja tukkien segmentointiin. Esitetyt menetelmät implementointiin käytännössä ja eri menetelmillä saatuja tuloksia vertailtiin keskenään. Kuvankäsittelyalgoritmit on implementoitu Matlab 6.0:n avulla. Pääasiassa käytettiin uusinta Image Processing Toolboxia, joka on versio 3.0. Tämä työn näkökulma on pääasiassa käytäntöön soveltava, koska metsäteollsuus on korkealla tasolla Suomessa ja siellä on paljon alan yrityksiä, joissa tässä työssä kehitettyä menetelmää voidaan hyödyntää.

Hajautettujen asiakasverkkoyhteyksien valvonta

Tässä diplomityössä tutkitaan kuinka verkonvalvonta voidaan toteuttaa hajautetussa järjestelmässä. Työssä perehdytään tavallisten tietojärjestelmien ja hajautettujen järjestelmien eroihin, kyseisten järjestelmien ominaispiirteisiin sekä käsitellään mitä verkonvalvonta on yleisellä tasolla ja miten se on yleensä toteutettu tavallisissa tietojärjestelmissä. Tutkitaan tarkemmin kuinka verkonvalvonta voidaan toteuttaa tehokkaasti hajautetussa järjestelmässä sekä mitä vaatimuksia ja haasteita verkonvalvonnassa esiintyy. Tutkimukseen valittiin myös kaksi hajautetun järjestelmän verkonvalvontaan kehitettyä valvontaohjelmistoa sekä yksi laitteistopohjainen ratkaisu joita tutkitaan ja vertaillaan tarkemmin.Selvitetään onko yrityksen kannattavaa ja valvonnan kannalta tehokasta ottaa tämänkaltaista järjestelmää käyttöön. Lopputuloksena työssä on esiteltyinä kuinka verkonvalvonta voidaan toteuttaa hajautetussa järjestelmässä ja miten olemassa olevat haasteet voidaan ratkaista. Toteutusvaihtoehdot tutkittiin ja niistä valittiin paras vaihtoehto (perfSONAR) toteutustavaksi kohdeorganisaation asiakasverkkoyhteyksien valvontaan. Lopuksi esitellään toteutussuunnitelma yrityksen asiakasyhteyksien valvomiseen tarkoitetulle verkonvalvonnalle.

ZigBee-verkot ja evaluointilaitteen suunnittelu

In this thesis a closer look at ZigBee wireless network protocol was made and a ZigBee evaluation device was designed and built for testing it. ZigBee is a digital wireless network technology published in 2004, which was developed for wireless control and automation systems. It is based on the IEEE 802.15.4-2003 standard, and its aim was to create a reliable wireless networking protocol with secure data transmissions, low power consumption and low manufacturing costs. The low power consumption requirement has also led to a slow data rate and a short range, but in a ZigBee network individual network devices can route messages to each other, so short range is not a problem. In automation and control systems a fast data rate is not usually an important requirement either. ZigBee network can form automatically and one ZigBee network can theoretically include thousands of devices, all of which can communicate with each other. ZigBee network is also self-healing, so an individual device dropping out of the network, like breaking down, does not affect functionality of the network. Evaluation device was designed and implemented in four different versions, which were tested with six different antenna designs. All antennas were tested at a range of 100 meters in an open terrain using two different frequencies and transmission powers. Also a range test was performed for selected antennas using transmission power of 4,5 dBm, which was maximum power of the ZigBee chip used in the evaluation device. Range test resulted in a measured range of several hundred meters, which can be considered as a good result for a short-range technology.

Varastointikapasiteetin käytön tehostaminen

Tutkimuksessa selvitettiin kuormalavoille varastoidun materiaalin varastointikapasiteetin tehostamista mahdollisimman kustannustehokkaasti. Varastointikapasiteetin tehostamiseksi pyrittiin löytämään ratkaisut kahdelle esimerkkivarastolle uusia varastointiteknologioita ja materiaalinkäsittelylaitteita hyödyntämällä. Tutkimuksen aihe perustui Maavoimien esikunnan huolto-osaston tarpeeseen saada tutkittua mahdollisuuksia nykyisten varastojen varastointikapasiteetin tehostamiseksi. Nykyisten varastosuojien varastointikapasiteetin käytön tehostamisella voidaan välttää uusien kalliiden varastosuojien rakentaminen. Tutkimus laadittiin suorittamalla kirjallisuustutkimus varastoinnin perusteisiin, varastojen jaotteluun, tilasuunnitteluun, varastointiteknologioihin sekä materiaalinkäsittelylaitteisiin. Varastoinnin nykytilan kartoittamiseksi perehdyttiin puolustusvoimien varastointisuunnitelman version 3.0 luonnokseen. Esimerkkivarastojen nykytilanteen selvittäminen toteutettiin laatimalla varastoille kysely sekä vierailemalla toisella varastolla. Esimerkkivarastoille suunniteltiin Intolog Vantaa Oy:n edustajien kanssa uudet hyllyjärjestelmävaihtoehdot. Tutkija laati itse toiset vaihtoehdot molemmille varastoille Intolog Vantaa Oy:n vaihtoehtojen vertaamiseksi. Vaihtoehdoille laskettiin tunnusluvut ja investointikustannukset, joita vertailtiin sekä keskenään että nykytilaan. Tutkimustyön tuloksena syntyi laskelma saavutettavasta varastointikapasiteetin lisäyksestä investointikustannuksineen. Esimerkkivaraston 1 osalta kapasiteettia on mahdollista lisätä liikkuvia sekä push back -hyllystöjä käyttämällä noin 1 500 kuormalavapaikkaa (40 %) investointikustannusten ollessa noin 680 000 euroa. Esimerkkivaraston 2 osalta lisäys push back -hyllystöillä on noin 500 kuormalavapaikkaa (35 %) investointikustannusten ollessa noin 350 000 euroa. Tutkimuksen tuloksien perusteella voidaan uusia varastointiteknologioita hyödyntämällä lisätä puolustusvoimien varastoihin varovaisesti arvioiden noin 26 000 kuormalavapaikkaa. Jokainen varasto on kuitenkin erilainen, joten tutkimuksen tuloksia pitää tarkastella varastokohtaisesti.

Avalon Media System demonstration

Poster at Open Repositories 2014, Helsinki, Finland, June 9-13, 2014

Children at psychiatric risk and their families in Bucharest, in the context of 25 years of changes after December 89’ Romanian Revolution

The aim of the present dissertation was to capture a picture of child and adolescent mental health in Romania, in the context of almost 25 years of changes following the Romanian Revolution of December ’89. A three-part study was carried out in order to provide consistent answers to the pre-defined objectives: to appraise the development of child and adolescent mental health services in Romania (Part I), to explore the characteristics of clinically-referred patients in a Romanian child and adolescent psychiatry department (Part II), to examine the children’s mental health state and its connections with family functioning and associated risk factors (Part III). A multi-method research approach was used, comprising one qualitative analysis and two quantitative research studies. Part I consisted of a comparative qualitative analysis of the answers given by 10 mental health professionals at a 12-questions open ended interview about the current situation in child and adolescent mental health in Romania, on three topics: changes, challenges, solutions. Part II involved a descriptive quantitative analysis of certain variables (e.g. age, gender, primary diagnosis, co-morbidities, time of hospitalization) conducted on the patients who had been admitted to the Child and Adolescent Psychiatry Department at “Prof. Dr. Alexandru Obregia” Psychiatry Hospital, Bucharest in 1991 and in 2013. Part III was conducted on 342 subjects enrolled in two clinical groups and one school group, this study being performed through a cross-sectional analysis on multi-informant child and adolescent mental health problems and competencies (CBCL, YSR, SDQ P, SDQ SR) and their interrelation with household information (HQ) and family functioning (FAD). Outlining the results it can be stated that: 1) The CAMH System in Romania is definitely set on the path of reorganization, including a higher involvement of beneficiaries and of the community. 2) The characteristics of the admitted patients have changed significantly during the last almost 25 years since `89 December Revolution, under the influence of word wide trends in child psychiatry and of administrative aspects of the mental health network in Romania. 3) The rates of main diagnoses and co-morbidities confirm the reports in literature, with Autism Spectrum Disorder being the most frequent childhood psychiatric disorders in this study. 4) The children’s mental health problems in the psychiatry group are comparable to those reported for other clinical populations. 5) Significant score differences were observed according to various household features and also meaningful associations between a child’s clinical status and different aspects of family functioning. The Romanian Child and Adolescent Psychiatry has started to adopt the norms and standards of the European Union. In the 25 years that have elapsed after the 1989 Revolution, many changes have occurred in Romanian CAMH, but many unresolved issues have also risen. Therefore, the major contribution of this thesis is that it provides a coherent and updated overview of the present-day situation from three different perspectives- those of mental healthcare professionals, the one observed in clinical patients and the one reported by children’s families.