Construction Automation Using Pen-Based Computers, HR-368, 1996

The Iowa Department of Transportation is committed to improved management systems, which in turn has led to increased automation to record and manage construction data. A possible improvement to the current data management system can be found with pen-based computers. Pen-based computers coupled with user friendly software are now to the point where an individual's handwriting can be captured and converted to typed text to be used for data collection. It would appear pen-based computers are sufficiently advanced to be used by construction inspectors to record daily project data. The objective of this research was to determine: (1) if pen-based computers are durable enough to allow maintenance-free operation for field work during Iowa's construction season; and (2) if pen-based computers can be used effectively by inspectors with little computer experience. The pen-based computer's handwriting recognition was not fast or accurate enough to be successfully utilized. The IBM Thinkpad with the pen pointing device did prove useful for working in Windows' graphical environment. The pen was used for pointing, selecting and scrolling in the Windows applications because of its intuitive nature.

Long-Term Structural Movement, HR-275, 1986

This report describes the field application of the tilt sensing method for monitoring movement of the Black Hawk and Karl King Bridges. The study objectives were: to design a data acquisition system for tilt sensing equipment utilizing a telephone telemetry system; to monitor possible movement of the main span pier, Pier No. 2, on the Black Hawk Bridge in Lansing and the possible long-term movement of Pier No. 4 on the Karl King Bridge in Fort Dodge; and to assess the feasibility, reliability, and accuracy of the instrumentation system used in this study.

Retrofit Methods for Distortion Cracking Problems in Plate Girder Bridges, TR-436, 2003

This report is formatted to independently present four individual investigations related to similar web gap fatigue problems. Multiple steel girder bridges commonly exhibit fatigue cracking due to out-of-plane displacement of the web near the diaphragm connections. This fatigue-prone web gap area is typically located in negative moment regions of the girders where the diaphragm stiffener is not attached to the top flange. In the past, the Iowa Department of Transportation has attempted to stop fatigue crack propagation in these steel girder bridges by drilling holes at the crack tips. Other nondestructive retrofits have been tried; in a particular case on a two-girder bridge with floor beams, angles were bolted between the stiffener and top flange. The bolted angle retrofit has failed in the past and may not be a viable solution for diaphragm bridges. The drilled hole retrofit is often only a temporary solution, so a more permanent and effective retrofit is required. A new field retrofit has been developed that involves loosening the bolts in the connection between the diaphragm and the girders. Research on the retrofit has been initiated; however, no long-term studies of the effects of bolt loosening have been performed. The intent of this research is to study the short-term effects of the bolt loosening retrofit on I-beam and channel diaphragm bridges. The research also addressed the development of a continuous remote monitoring system to investigate the bolt loosening retrofit on an X-type diaphragm bridge over a number of months, ensuring that the measured strain and displacement reductions are not affected by time and continuous traffic loading on the bridge. The testing for the first three investigations is based on instrumentation of web gaps in a negative moment region on Iowa Department of Transportation bridges with I-beam, channel, and X-type diaphragms. One bridge of each type was instrumented with strain gages and deflection transducers. Field tests, using loaded trucks of known weight and configuration, were conducted on the bridges with the bolts in the tight condition and after implementing the bolt loosening retrofit to measure the effects of loosening the diaphragm bolts. Long-term data were also collected on the X-diaphragm bridge by a data acquisition system that collected the data continuously under ambient truck loading. The collected data were retrievable by an off-site modem connection to the remote data acquisition system. The data collection features and ruggedness of this system for remote bridge monitoring make it viable as a pilot system for future monitoring projects in Iowa. Results indicate that loosening the diaphragm bolts reduces strain and out-of-plane displacement in the web gap, and that the reduction is not affected over time by traffic or environmental loading on the bridge. Reducing the strain in the web gap allows the bridge to support more cycles of loading before experiencing fatigue, thus increase the service life of the bridge. Two-girder floor beam bridges may also exhibit fatigue cracking in girder webs.

Pavement Instrumentation, HR-293, 1988

The report documents the development and installation of an instrumented pavement on I-80 in Iowa for the purposes of demonstration and answering current pavement questions. Its two primary objectives include documentation of the installation and verification of existing design procedures through monitoring of the continuous traffic stream reactions in the pavement. Some 120 instruments were installed in a forty foot segment of reconstructed pavement. The instruments included concrete strain gages, weldable strain gages on dowels, LVDT-deflection gages and temperature sensors in the concrete and base material. Five tubes were placed under three joints and two midslabs to measure the relative moisture and density at the interface between the pavement and base with atomic equipment. The instruments were placed ahead of the paving and over 92% of the instruments responded after paving. Planning requirements, problems encountered and costs of installation are presented. The site will use piezoelectric cables in a weigh-in-motion arrangement to trigger the data collection, a microcomputer controlled data acquisition system to analyze multiple sensors simultaneously, and telemetry to monitor the site remotely. Details provide the first time user of instrumentation with valuable information on the planning, problems, costs and coordination required to establish and operate such a site.

Embankment Quality Phase IV: Application to Unsuitable Soils, TR-492, 2007

The Quality Management Earthwork (QM-E) special provision was implemented on a pilot project to evaluate quality control (QC) and quality assurance (QA) testing in predominately unsuitable soils. Control limits implemented on this pilot project included the following: 95% relative compaction, moisture content not exceeding +/- 2% of optimum moisture content, soil strength not exceeding a dynamic cone penetrometer (DCP) index of 70 mm/blow, vertical uniformity not exceeding a variation in DCP index of 40 mm/blow, and lift thickness not exceeding depth determined through construction of control strips. Four-point moving averages were used to allow for some variability in the measured parameter values. Management of the QC/QA data proved to be one of the most challenging aspects of the pilot project. Implementing use of the G-RAD data collection system has considerable potential to reduce the time required to develop and maintain QC/QA records for projects using the QM-E special provision. In many cases, results of a single Proctor test were used to establish control limits that were used for several months without retesting. While the data collected for the pilot project indicated that the DCP index control limits could be set more tightly, there is not enough evidence to support making a change. In situ borings, sampling, and testing in natural unsuitable cut material and compacted fill material revealed that the compacted fill had similar strength characteristics to that of the natural cut material after less than three months from the start of construction.

Sähköteknisten laitteiden kunnossapidon kehittäminen sinkkitehtaalla

Diplomityön tavoitteena on ollut kehittää sähköteknisten laitteiden kunnossapitoa sinkkitehtaalla. Kokonaisuus on laaja ja laitteita paljon. Suuri kunnossapitobudjetti koostuu pienistä palasista. Kehitystyötä on pyritty tekemään käytännönläheisin ja helposti toteutettavin menetelmin, joissa voidaan mahdollisimman paljon hyödyntää sinkkitehtaan oman sähkökunnossapidon resursseja. Tämä kehittää myös henkilöstön laitetuntemusta. Kunnossapito-ohjelma pyritään pitämään riittävän kevyenä ja edullisena toteuttaa. Teoreettisen pohdiskelun ja huoltomenetelmien suunnittelun jälkeen kunnossapidon käytännön toteuttamiseksi on rakennettu tehtaan ATK-järjestelmään työmääräimiä, jotka pohjautuvat työn aikana kirjoitettuihin työohjeisiin. Työn alussa on selvitetty sähköturvallisuusmääräysten asettamia vaatimuksia. Suurella osalla huoltotoimenpiteistä pyritään parantamaan sähköturvallisuutta. Muilta osin työ keskittyy sähkökeskustiloihin ja moottorikäyttöihin, osastokohtaisiin prosessilaitteisiin ja tehtaalla oleviin tärkeisiin, muttaprosessiin varsinaisesti kuulumattomiin laitteisiin. Niiden käsittelyn yhteydessä esitellään myös huollossa käytettäviä menetelmiä, mittauksia ja tarkastuksia.

Tietokantakäyttäjän autentikoinnin ja auktorisoinnin hallinnointi Active Directory -ympäristössä

Usean nykypäivän yrityksen tietojärjestelmäinfrastruktuuri on muotoutunut heterogeeniseksi ympäristöksi, jossa eri käyttöjärjestelmä- ja laitealustoilla toimii usean eri valmistajan toimittamia järjestelmiä. Heterogeenisen ympäristön hallitsemiseksi yritykseltä vaaditaan keskitettyä tietovarastoa, johon on tallennettu tietoa käytetystä järjestelmäympäristöstä sekä sen komponenteista. Tähän tarkoitukseen Microsoft toi markkinoille vuonna 1999 Active Directory 2000 -hakemistopalvelun. Heterogeenisessa ympäristössä käyttäjien autentikointi ja auktorisointi on erittäin vaativaa. Pahimmassa tapauksessa käyttäjällä voi olla kymmeniä käyttäjätunnus-salasana-yhdistelmiä yrityksen eri tietojärjestelmiin. Lisäksi jokaisessa tietojärjestelmässäon ylläpidettävä käyttäjäkohtaisia toimintavaltuuksia. Niin käyttäjän kuin ylläpitäjänkin näkökulmasta tällainen skenaario on painajainen. Tässä diplomityössä kartoitetaan mahdollisuuksia Oracle-tietokantojen käyttäjien autentikoinnin sekä auktorisoinnin keskittämiseksi Active Directory -hakemistopalveluun. Työssä tarkastellaan tarkoitukseen soveltuvia valmiita kaupallisia ratkaisuja sekä tutkitaan mahdollisuuksia oman ratkaisumallin toteuttamiseksi umpäristöstä löytyvien ohjelmointirajapintojen avulla.

Contribution to the Development of the LHCb Vertex Locator Readout Electronics

L'expérience LHCb sera installée sur le futur accélérateur LHC du CERN. LHCb est un spectromètre à un bras consacré aux mesures de précision de la violation CP et à l'étude des désintégrations rares des particules qui contiennent un quark b. Actuellement LHCb se trouve dans la phase finale de recherche et développement et de conception. La construction a déjà commencé pour l'aimant et les calorimètres. Dans le Modèle Standard, la violation CP est causée par une phase complexe dans la matrice 3x3 CKM (Cabibbo-Kobayashi-Maskawa) de mélange des quarks. L'expérience LHCb compte utiliser les mesons B pour tester l'unitarité de cette matrice, en mesurant de diverses manières indépendantes tous les angles et côtés du "triangle d'unitarité". Cela permettra de surdéterminer le modèle et, peut-être, de mettre en évidence des incohérences qui seraient le signal de l'existence d'une physique au-delà du Modèle Standard. La reconstruction du vertex de désintégration des particules est une condition fondamentale pour l'expérience LHCb. La présence d'un vertex secondaire déplacé est une signature de la désintégration de particules avec un quark b. Cette signature est utilisée dans le trigger topologique du LHCb. Le Vertex Locator (VeLo) doit fournir des mesures précises de coordonnées de passage des traces près de la région d'interaction. Ces points sont ensuite utilisés pour reconstruire les trajectoires des particules et l'identification des vertices secondaires et la mesure des temps de vie des hadrons avec quark b. L'électronique du VeLo est une partie essentielle du système d'acquisition de données et doit se conformer aux spécifications de l'électronique de LHCb. La conception des circuits doit maximiser le rapport signal/bruit pour obtenir la meilleure performance de reconstruction des traces dans le détecteur. L'électronique, conçue en parallèle avec le développement du détecteur de silicium, a parcouru plusieurs phases de "prototyping" décrites dans cette thèse.<br/><br/>The LHCb experiment is being built at the future LHC accelerator at CERN. It is a forward single-arm spectrometer dedicated to precision measurements of CP violation and rare decays in the b quark sector. Presently it is finishing its R&D and final design stage. The construction already started for the magnet and calorimeters. In the Standard Model, CP violation arises via the complex phase of the 3 x 3 CKM (Cabibbo-Kobayashi-Maskawa) quark mixing matrix. The LHCb experiment will test the unitarity of this matrix by measuring in several theoretically unrelated ways all angles and sides of the so-called "unitary triangle". This will allow to over-constrain the model and - hopefully - to exhibit inconsistencies which will be a signal of physics beyond the Standard Model. The Vertex reconstruction is a fundamental requirement for the LHCb experiment. Displaced secondary vertices are a distinctive feature of b-hadron decays. This signature is used in the LHCb topology trigger. The Vertex Locator (VeLo) has to provide precise measurements of track coordinates close to the interaction region. These are used to reconstruct production and decay vertices of beauty-hadrons and to provide accurate measurements of their decay lifetimes. The Vertex Locator electronics is an essential part of the data acquisition system and must conform to the overall LHCb electronics specification. The design of the electronics must maximise the signal to noise ratio in order to achieve the best tracking reconstruction performance in the detector. The electronics is being designed in parallel with the silicon detector development and went trough several prototyping phases, which are described in this thesis.

Differences in pharmaceutical consumption and expenses between immigrant and Spanish-born populations in Lleida, (Spain): a 6-months prospective observational study

Background: There are few studies comparing pharmaceutical costs and the use of medications between immigrants and the autochthonous population in Spain. The objective of this study is to evaluate whether there are differences in pharmaceutical consumption and expenses between immigrant and Spanish-born populations. Methods: Prospective observational study in 1,630 immigrants and 4,154 Spanish-born individuals visited by fifteen primary care physicians at five public Primary Care Clinics (PCC) during 2005 in the city of Lleida, Catalonia (Spain). Data on pharmaceutical consumption and expenses was obtained from a comprehensive computerized data-collection system. Multinomial regression models were used to estimate relative risks and confidence intervals of pharmaceutical expenditure, adjusting for age and sex. Results: The percentage of individuals that purchased medications during a six-month period was 53.7% in the immigrant group and 79.2% in the autochthonous group. Pharmaceutical expenses and consumption were lower in immigrants than in autochthonous patients in all age groups and both genders. The relative risks of being in the highest quartile of expenditure, for Spanish-born versus immigrants, were 6.9, 95% CI = (4.2, 11.5) in men and 5.3, 95% CI = (3.5, 8.0) in women, with the reference category being not having any pharmaceutical expenditure. Conclusion: Pharmaceutical expenses are much lower for immigrants with respect to autochthonous patients, both in the percentage of prescriptions filled at pharmacies and the number of containers of medication obtained, as well as the prices of the medications used. Future studies should explore which factors explain the observed differences in pharmaceutical expenses and if these disparities produce health inequalities.

LANGATTOMAN MITTAUS- JA VALVONTAJÄRJESTELMÄN PROTOKOLLAKEHITYS

Tässä diplomityössä esitellään langattoman mittaus- ja valvontajärjestelmän protokollakehitys. Työssä selvitetään protokollakehityksessä huomioon otettavat asiat ja esitetään langattoman tilavalvontaan perustuvan pilottijärjestelmän toteutus. Pilottijärjestelmänä käytetään Ensto Busch-Jaeger Oy:n Jussi-kosteusvahtijärjestelmää, joka muutetaan langattomaksi. Järjestelmän tiedonsiirto on yksisuuntaista ja tapahtuu radioyhteydellä. Käytetty taajuus on 433,92 MHz. Tavoitteena työssä oli kehittää yksinkertainen, mutta luotettava signalointijärjestelmä. Siihen toteutettu protokolla koodaa lähetettävän datan NRZ-L -koodauksen tapaisesti. Virheenkorjaus tehdään pariteettibittiä ja Hamming-etäisyyttä hyväksi käyttäen. Lisäksi tiedonsiirron yhteyskäytäntöön on lisätty rinnakkaisuutta yksisuuntaisen tiedonsiirron varmistamiseksi. Kehitetylle protokollalle tehdyt testit osoittavat sen olevan luotettava valitussa tiedonsiirtoympäristössä.

Lyhyen kantaman radiolähettimien soveltuvuus sähkökäyttöjen kunnon-valvonnan ja etädiagnostiikan tiedonsiirtotarpeisiin

Lyhyen kantaman radiolähettimien käyttö on kasvanut muutaman viime vuoden aikana huomattavasti. Osaltaan tähän on vaikuttanut uusien taajuusalueiden allokointi lupavapaiden radiolähettimien käyttöön, standardoitujen tekniikoiden yleistyminen ja laitteiden parempi saatavuus. Tässä työssä tarkastellaan lyhyen kantaman radiolähettimien soveltuvuutta sähkökäyttöjen kunnonvalvonnan ja etädiagnostiikan tiedonsiirtotarpeisiin. Työssä luodaan katsaus teollisuusympäristön vaikutuksiin langattomassa tiedonsiirrossa ja tarkastellaan sähkökäyttöjen kunnonvalvonnan ja etädiagnostiikan vaatimuksia tiedonsiirrolle ja tiedonsiirtojärjestelmälle. Työssä käydään läpi lyhyen kantaman radiolähettimiin liittyvät säädökset ja luodaan katsaus standardoituihin sekä valmistajakohtaisiin lyhyen kantaman radiotekniikoihin. Tiedonsiirtojärjestelmän suunnittelun kannalta tarkastellaan tiedonsiirtojärjestelmän topologiaa, protokollaa ja saatavilla olevia tekniikoita ja niiden implementoimista järjestelmään. Valmistajakohtaisia lyhyen kantaman radiomoduulien toimintaa ja Bluetoothin sisältävää älypuhelinta tutkitaan laboratoriomittauksin. Lopuksi kootaan yhteen langattoman tiedonsiirron ja eri tekniikoiden soveltuvuus sähkökäyttöjen kunnonvalvonnan ja etädiagnostiikan sovelluksiin.

Tuotetiedon hallinta verkostoituneessa pk-yrityksessä

Työn tavoitteena oli luoda malli kansainvälisessä yritysverkostossa toimivan pk-yrityksen tuotetiedon hallintaan. Ensin selvitettiin tuotetiedon hallinnan sisältöä sekä osa-alueita kirjallisuuden avulla. Tämän lisäksi kartoitettiin tutkimuskohteena olleen yrityksen tuotetiedon hallinnan nykytilanne kehityksen lähtökohdaksi. Selvitystöiden perusteella määriteltiin tavoitteet verkostoituneen pk-yrityksen tuotetiedon hallintaan sekä luotiin malli, jonka pohjalta kohdeyrityksen tuotetiedon hallinnan kehittämisessä edetään. Lopuksi arvioitiin mallin hyvyyttä kohdeyrityksen tapauksessa sekä yleisesti verkostoituneen pk-yrityksen tuotetiedon hallinnassa. Kehitetyssä mallissa yhdistyvät yrityksen tavoitteiden perusteella määritellyt toimintatavat sekä niitä tukeva tietojärjestelmä. Yrityksen liiketoiminnan luonne, visiot ja suunnitelmat sekä yritysverkosto ovat lähtökohtana tuotetiedon hallinnan strategialle. Tämän toteuttaminen taas vaatii tuotetiedon hallinnan kehittämistä yrityksessä PDM-mallin mukaisesti viidellä eri osa-alueella nimikkeiden hallinnasta tiedon jakeluun. Yrityksen tietojärjestelmäkokonaisuus tukee näitä osa-alueita. Tuotetiedon hallinnan kehitystyö etenee kolmessa vaiheessa. Se käynnistetään uudistamalla toimintatapoja sekä kehittämällä tuotetiedon hallintaa tukevaa tietojärjestelmäkokonaisuutta. Kolmannella portaalla järjestelmä laajennetaan kattamaan koko yrityksen kansainvälinen liiketoimintaverkosto yhteistyökumppaneineen. Tavoitetilassa tietojärjestelmä toimii koko verkoston tiedonjakelun keskuksena. Tuotetiedon hallinnan kehitysprojekti on laaja kokonaisuus. Työn tavoitteena olikin saada kehitys alkuun kohdeyrityksen osalta. Jatkossa mielenkiintoinen tutkimusaihe on esimerkiksi tutkia kehitetyn mallin toimivuutta käytännössä ja sen yleistettävyyttä muiden pk-yritysten tarpeisiin. Näin voidaan tarjota lisää tietoa yritysten ja verkostojen kehittämisen tueksi ja sitä kautta parantaa tulevaisuudessa suomalaisten pk-yritysten kilpailukykyä kansainvälisillä markkinoilla.

Business potential evaluation of wireless local area networks: Teleoperator’s view

The objective of the thesis was to evaluate business potential of wireless local area networks (WLAN, Wireless LAN). At first, the scope of business potential evaluation of technology was introduced. Next, a general framework of business potential evaluation of technology based on literature was presented. In addition, convergence of cellular networks and data networks was studied in order to get an insight of current situation of mobile telecommunications industry. Finally, wireless local area networks business potential was evaluated. A wireless local area network is a data communication system, which combines data connectivity with mobility and is implemented in unlicensed frequency bands, allowing new business opportunities to emerge. The main markets of WLAN are corporate networks, public area networks and access networks. At the moment the penetration of WLAN terminals is low which derives to low demand of wireless LAN services. In addition, unlicensed spectrum forces the teleoperators to set the service price relatively low. The business potential is in integrating wireless LANs to cellular networks and in offering value added services to end users. The future of wireless LAN is to be complementary network to cellular networks. In this vision cellular networks provide voice and low data services and broadband wireless networks enable multimedia services.

Moottoriajoneuvon suorituskyvyn mittausjärjestelmä

Työn tarkoituksena oli toteuttaa moottoriajoneuvon suorituskyvyn mittaukseen käytettävä järjestelmä. Järjestelmä koostuu sylinterin muotoisesta rullasta ja tiedonkeruujärjestelmästä. Rullaa, jonka hitausmomentti tunnetaan kiihdytetään ajoneuvon vetopyörien välityksellä ja mitatuista arvoista lasketaan teho ja vääntömomenttiarvot moottorin kierrosluvun funktiona. Tiedonkeruu tapahtuu PC-mikrotietokoneen avulla, johon on liitetty tiedonkeruukortti. PC-mikrotietokone muodostaa käyttöliittymän, jonka avulla saadut tulokset esitetään kuvaajien avulla käyttäjälle. Käyttöliittymän avulla suoritetaan myös tulosten talletus ja raportin tulostus. Teoriaosassa tarkastellaan suorituskyvyn mittaamiseen käytettyjä menetelmiä ja laitteistoja, sekä tiedonkeruujärjestelmän rakennetta ja sen valintaan vaikuttavia tekijöitä. Käytännön osassa suunnitellaan muokkainkortti, jonka avulla erilaisilta antureilta saadut signaalit voidaan sovittaa tiedonkeruukortin tuloalueelle sopiviksi. Myös käyttöliittymän toimintaa ja sen rakentamiseen käytettyjä työkaluja tarkastellaan.

3D-suunnittelujärjestelmän ja tuotetiedonhallintajärjestelmän integrointi

3D-suunnittelujärjestelmät ovat tärkeitä työkaluja tuotetiedon luomista ja muokkaamista varten, joten niiden tehokas toiminta yhdessä tuotetiedonhallintajärjestelmien kanssa on erittäin tärkeää. 3D-suunnittelujärjestelmien kehityksen seurauksena 3D-malleihin voidaan sisällyttää entistä enemmän tuotetietoa, jolloin tehokas tiedon tallentaminen ja sen hallinta kasvattaa merkitystään. 3D-malleihin sisältyvää tietoa, kuten esimerkiksi kappaleen painoa tai geometriaa, halutaan myös tarkastella ilman tiettyä 3D-järjestelmää. Tuotetiedon hallinta on ollut jo pitkään tärkeä osa tuotteen suunnitteluprosessia. Tuotetiedon hallintaan sisältyy tiedon luomista, keräämistä ja muokkaamista koko tuotteen eliniän ajan. Näitä tietoja voivat olla esimerkiksi piirustukset, 3D-mallit, mittauspöytäkirjat, kokouspöytäkirjat, mallistoluettelot, lujuuslaskelmat, huoltoraportit jne. Tuotetiedonhallintajärjestelmä pitää huolta kaikesta tästä tiedosta ja sen kautta tuotteisiin liittyvää tietoa voidaan myös muokata ja jakaa tehokkaasti. Tässä diplomityössä tutkittiin näiden kahden järjestelmän integraation toteutusta erilaisilla menetelmillä. Työn tarkoituksena oli valita Valtra Oy:n tarkoituksiin parhaiten sopiva menetelmä tuotetiedon siirtämiseksi järjestelmien välillä tehokkaasti. Työn tuloksena annetaan suositus käytettävistä menetelmistä ja työkaluista.