Sähkösuunnittelun projektityön hallinta ja kehittäminen - Management and development of project work in electrical

Työssä on tutkittu sähkösuunnittelun projektityön hallintaa ja kehittämistä. Tavoitteena oli löytää ongelmia ja pyrkiä korjaamaan niitä, jotta suunnittelu olisi mahdollisimman toimivaa. Tutkimus perustuu kirjallisuuteen ja haastatteluihin. Työssä perehdytään kirjallisuuden avulla projektin peruskäsitteisiin ja hallintaan sekä sähkösuunnittelun projektin yleiseen toteutukseen. Haastattelujen avulla on selvitetty tämän hetkistä tilannetta sähkösuunnitteluprojektin hallinnasta ja siihen liittyvistä ongelmista Pöyryn Kouvolan konttorissa. Työn tuloksena on selvitetty merkittävimpiä ongelmia, jotka esiintyvät sähkösuunnitteluprojektissa. Työ keskittyy pääosin sähkösuunnitteluprojektin hallinnallisiin ongelmiin ja niiden toteutukseen. Kirjallisuuden ja haastattelujen pohjalta on koottu ohjeita sähkösuunnittelun projektinhallintaan

Mercury analysis in hair: comparability and quality assessment within the transnational COPHES/DEMOCOPHES project

Human biomonitoring (HBM) is an effective tool for assessing actual exposure to chemicals that takes into account all routes of intake. Although hair analysis is considered to be an optimal biomarker for assessing mercury exposure, the lack of harmonization as regards sampling and analytical procedures has often limited the comparison of data at national and international level. The European-funded projects COPHES and DEMOCOPHES developed and tested a harmonized European approach to Human Biomonitoring in response to the European Environment and Health Action Plan. Herein we describe the quality assurance program (QAP) for assessing mercury levels in hair samples from more than 1800 mother-child pairs recruited in 17 European countries. To ensure the comparability of the results, standard operating procedures (SOPs) for sampling and for mercury analysis were drafted and distributed to participating laboratories. Training sessions were organized for field workers and four external quality-assessment exercises (ICI/EQUAS), followed by the corresponding web conferences, were organized between March 2011 and February 2012. ICI/EQUAS used native hair samples at two mercury concentration ranges (0.20-0.71 and 0.80-1.63) per exercise. The results revealed relative standard deviations of 7.87-13.55% and 4.04-11.31% for the low and high mercury concentration ranges, respectively. A total of 16 out of 18 participating laboratories the QAP requirements and were allowed to analyze samples from the DEMOCOPHES pilot study. Web conferences after each ICI/EQUAS revealed this to be a new and effective tool for improving analytical performance and increasing capacity building. The procedure developed and tested in COPHES/DEMOCOPHES would be optimal for application on a global scale as regards implementation of the Minamata Convention on Mercury.

The Changing Face of Psychiatric Nursing –Care or Control?

This report has been written as part of the project “Toward improved quality – developing nurse’s continuing vocational training in hospitals and inpatient units”. Its overall goal is to ensure high quality, ethically appropriate and therapeutically effective interventions to enable nurses to manage distressed and disturbed patients in European psychiatric hospitals and inpatient units. In this large-scale, multinational projects there are all together six European countries involved: Finland, Ireland, England, Portugal, Italy and Lithuania. The project work plan were during autumn 2006 and spring 2007. The content of this publication was produced in the first stage of the project aiming to collect the preliminary source material for the project. The literature review was carried out in the project stage, providing the groundwork for the next steps for the project. This project aims to develop an interactive multinational portal with training material. Therefore, it is important to share an understanding of basic information, psychiatric nurse’s continuing vocational education, laws and ethical codes and patient restriction used in mental health care. In this publication, the purpose of the material produced here is to understand nurses’ educational need related to vocational continuing education and to be used in further project stages as an empirical data collection. The data were collected as a preliminary source material for latter phases where nurse’s perceptions of the current practice, nurse’s attitudes to mental illness, prevalence of use of seclusion room and existing and desired vocational training provision will be collected in six different European countries. The following organisations are involved in this project: University of Turku, Dublin City University, St. Vincent Hospital, National Council for the Professional Development of Nursing and Midwifery, University of Padova, Klaipeda College - Health Faculty, Klaipeda Psychiatric Hospital, Escola Superior de Enfermagem de Lisboa, Centro Hospitalar Psiquiátrico de Lisboa, Omnia Vocational Institution the Espoo Region, Kellokoski psychiatric hospital, Hyvinkää hospital area, Pirkanmaa Hospital District, Kingston University & St. George’s Medical School and South West London & St. George’s Mental Health NHS Trust. A wide variety of different countries, organisations and individuals in this project give us a strong confidence that theoretical, practical, ethical and political issues around the topic of interest will be taken account during this project lifetime. We are aware the content of this book will be partially outdated almost as soon as it has been published. We still hope that this publication will encourage nurses and different professions working in mental health care field to have a basic understanding of similarities and differences between different European countries related in mental health care. We also hope that this publication will inspirate and motivate nurses in maintaining and developing the quality of psychiatric care in Europe.

Control de la temperatura i el llum mitjançant dispositius sense fils

El concepte Internet de les Coses va néixer fa molt poc, cap a l’any 2010, i es refereix a la connexió d’objectes a Internet, de manera que puguin interactuar en xarxa entre ells o amb les persones per transmetre o rebre informació, i realitzar, així, les accions programades en funció de les dades disponibles. Des de llavors la gran majoria d’institucions, tant públiques com privades, s’han interessat en aquest concepte, ja que pot suposar un augment molt important de la qualitat de vida de les persones, un estalvi de recursos i beneficis econòmics. D’aquí neix aquest Treball Final de Grau, ja que des de la Fundació Eduard Soler de Ripoll tenen el desig d’introduir-se en aquest camp. L’objectiu principal d’aquest Treball Final de Grau és crear una xarxa sense fils que pugui controlar la temperatura i la il·luminació de l’edifici C de la Fundació Eduard Soler i que, a més, es pugui connectar a Internet. Una de les conclusions a què he arribat gràcies a aquest treball és que la utilització d’eines de baix cost (Arduino, Xbee, MySQL, PHP...) permet introduir-se en l’apassionant món de l’Internet de les Coses i, a més, aconseguir molt bons resultats.

RTOS Framework for Real-Time Control System

This thesis is done as a complementary part for the active magnet bearing (AMB) control software development project in Lappeenranta University of Technology. The main focus of the thesis is to examine an idea of a real-time operating system (RTOS) framework that operates in a dedicated digital signal processor (DSP) environment. General use real-time operating systems do not necessarily provide sufficient platform for periodic control algorithm utilisation. In addition, application program interfaces found in real-time operating systems are commonly non-existent or provided as chip-support libraries, thus hindering platform independent software development. Hence, two divergent real-time operating systems and additional periodic extension software with the framework design are examined to find solutions for the research problems. The research is discharged by; tracing the selected real-time operating system, formulating requirements for the system, and designing the real-time operating system framework (OSFW). The OSFW is formed by programming the framework and conjoining the outcome with the RTOS and the periodic extension. The system is tested and functionality of the software is evaluated in theoretical context of the Rate Monotonic Scheduling (RMS) theory. The performance of the OSFW and substance of the approach are discussed in contrast to the research theme. The findings of the thesis demonstrates that the forged real-time operating system framework is a viable groundwork solution for periodic control applications.

Control d'un sistema de marcatge làser de caixes

Avui en dia, l’alta competitivitat que existeix al mercat, fa que les empreses hagin d’esprémer al màxim les seves possibilitats per no quedar-se enrere. Un dels processos en que aquest fet hi és més present és el productiu. L’empresa JCM Technologies també engloba aquest camp i és en un dels seus processos productius on aquest projecte pren part. L’objectiu d’aquest projecte final de carrera ha estat desenvolupar un sistema per poder marcar caixes mitjançant un làser de CO2 i un automatisme manipulador de caixes. D’aquesta manera aquest procés productiu té una durada molt inferior a l’antic procés, que consistia en enganxar una etiqueta al lloc on ara és marcat pel làser. Per satisfer els objectius, s’ha creat una aplicació de Windows que per mitjà d’una interfície gràfica, permet a l’usuari realitzar els passos necessaris per fer el marcatge. Primerament es recullen les dades procedents de la comanda; seguidament es seleccionen les que s’han de marcar a les caixes i s’envien al làser mitjançant comunicació sèrie; una vegada aquesta inicialització ha finalitzat correctament, s’engega la seqüència de marcatge de les caixes, que en marcarà la quantitat indicada. Aquest procés de marcatge consisteix en supervisar l’estat en que es troben certes senyals, procedents de l’automatisme i del làser, i depenent d’aquestes generar-ne unes altres. Aconseguint així realitzar el procés de marcatge de cada caixa. Com a conclusions cal dir, que els objectius s’han complert, ja que s’ha aconseguit un procés de marcatge ràpid i robust. També s’ha aconseguit que les parts de configuració de l’aplicació, i de les caixes siguin de fàcil manipulació. Per tant, amb l’acompliment dels objectius d’aquest projecte, aconseguim completar el sistema de marcatge, i permetre que les caixes siguin marcades de forma correcta, ràpida i eficient.

Control de 6 respiròmetres i anàlisi de les dades

L’aplicació de tècniques respiromètriques és de recent innovació dins l’estudi dels tractaments d’aigües residuals. Aquest conjunt de tècniques ens permeten analitzar dos processos importants dins una planta de tractament biològic: el creixement de la biomassa i el consum del substrat. Això fa que siguin una eina amb gran potencial en l’avaluació dels sistemes de tractament biològic d’aigües residuals. L’objectiu principal d’aquest treball es la realització d’una aplicació capaç de controlar el funcionament de 6 respiròmetres, gestionant el procés del mostreig de les respirometries i l’anàlisi de les dades obtingudes, per obtenir el substrat ràpidament biodegradable (Ss) per a mostres d’aigua residual, i la taxa màxima de creixement específic per a mostres de compost. L’aplicació s’ha desenvolupat sobre l’entorn Microsoft Access, on s’integren la base de dades amb les mostres i els resultats de les respirometries, i els formularis de control que ens permeten gestionar i controlar els processos de mostreig i anàlisi. L’aplicació es comunica amb els sensors i actuadors dels respiròmetres a través del control ActiveX, ADS-OCX, subministrat per TwinCAT, que ens permet capturar les lectures dels sensors i controlar el funcionament dels actuadors. Aquests elements estan connectats a mòduls descentralitzats d’entrades i sortides, comunicats mitjançant el bus Ethernet amb el PC-Industrial, on s’executa l’aplicació. Un cop finalitzada l’aplicació, aquesta controla correctament el mostreig de les respirometries, registrant les lectures de les sondes a la base de dades i controlant l’activació de les vàlvules del respiròmetre. Partint de les mostres obtingudes, o de respirometries externes, importades des de Microsoft Excel, s’ha comprovat el correcte funcionament en el càlcul del substrat ràpidament biodegradable (Ss) i la taxa màxima de creixement específic. Amb l’aplicació desenvolupada, s’ha comprovat el funcionament i les possibilitats que ens ofereix TwinCAT alhora de controlar mòduls d’entrades i sortides, així com la seva comunicació amb aplicacions com Microsoft Access. Això pot afavorir a la utilització d’aquest tipus de tecnologia, per aplicacions futures.

Projecte executiu d'una instal·lació de climatització i control d'un habitatge unifamiliar

Moltes vegades l’usuari d’una instal•lació de climatització o calefacció, no dóna la suficient importància al sistema que l’hi ha de proporcionar un millor confort amb el màxim rendiment. Aquest confort és un factor determinant, entre molts d’altres, de la “qualitat de vida”. Mentre que el rendiment és un factor important a nivell econòmic i ecològic. Tot i tenir prevalença els aspectes d’estalvi energètic, aquests no impliquen haver de renunciar a un confort tèrmic i a un estalvi econòmic. Un dels aspectes que es centra el projecte és promoure l’ús racional de les fonts energètiques (solar, biomassa) per a la correcta climatització dels habitatges. El projecte es desenvolupa en l’àmbit domèstic, concretament correspon a un habitatge unifamiliar. Aquest està situat a la població de Roda de Ter, província de Barcelona. L’objectiu principal del projecte és l’elecció del sistema de climatització i el seu dimensionament, per tal de donar el màxim confort als usuaris que habitin a la vivenda. Criteris ambientals i eficients han estat objecte a considerar pel disseny constructiu de l’habitatge. Una de les mesures importants presses en el projecte, ha estat l’elecció de les diferents parts que formen la instal•lació de climatització. Es fa referència als aïllaments dels tancaments, el sistema solar de recolzament, equips de producció de fred i calor, entre d’altres. En el projecte, s’ha dut a terme un estudi dels diferents tancaments de l’habitatge, tot determinat per a cada un d’ells, el seu coeficient de transmissió tèrmica. Per seleccionar l’equipament més adequat s’ha partit de les condicions climatològiques del municipi de Roda de Ter i s’ha realitzat el càlcul de les necessitats tèrmiques de l’edifici. L’habitatge incorpora una instal•lació de captació solar tèrmica. Aquesta aportarà un suport energètic a tot el sistema de producció de calor, ja sigui per la producció d’aigua calenta sanitària com per el calefactat de la vivenda. La col•locació dels panells a la façana sud tindrà una doble funció: a més de proporcionar energia solar tèrmica, serviran d’elements de protecció solar en la temporada d’estiu. La caldera usada per donar recolzament tèrmic utilitzarà com a combustible el “pellet”. El “pellet” és un tipus de biomassa llenyosa que consta d’un derivat de la fusta en format granulat. Es defineix i es detalla el consum energètic en biomassa, electricitat i cost econòmic anual que ocasionarà la instal.lació dissenyada. El sistema de terra radiant adoptat permetrà el refrescament en èpoques estivals i el calefactat en èpoques hivernals. Aquest donarà el confort tèrmic necessari a cada estança de l’habitatge. En el projecte també es marquen les pautes bàsiques pel control de la instal•lació solar així com el control dels grups de bombament i la mescla d’aigua del terra radiant.

Control de la derivació de l'aigua de reg de Masjoan

RESUM Masjoan és una masia del segle XII on resideix la família Masferrer des del 1710. Actualment a Masjoan l’activitat principal és el cultiu i venta de plantes ornamentals, i l’explotació forestal per obtenir fusta. Pel que fa a l’aigua, tant per a la realització de l’activitat professional com per al subministrament de la casa, aquesta prové de mines d’aigua natural situades en la finca. L’objectiu d’aquest TFC ha estat dissenyar un sistema autònom per automatitzar el procés de derivació de l’aigua procedent d’una mina, i d’aquesta manera aprofitar millor els recursos naturals dels que és disposa. El desenvolupament d’aquest sistema, comprèn la selecció i configuració de sensors i actuadors, el disseny del circuit amb la realització de la placa, el disseny del sistema d’alimentació autònom, el software que controla el sistema, i dimensionar la resta d’elements de la instal•lació. Tot el sistema està controlat per un microcontrolador PIC16F876 i alimentat per un mòdul solar de 4W. En el disseny s’ha procurat, sobredimencionar les diferents etapes per possibles ampliacions o modificacions del sistema i que el circuit procures optimitzar el consum d’energia. Com a conclusions cal dir que s’han assolit els objectius proposats amb èxit. S’ha aconseguit un disseny funcional i estable que actualment es troba en funcionament.

Comprovador semiautomàtic per a automatisme de control de portes

L’objectiu d’aquest projecte és el de dissenyar un comprovador semiautomàtic per a un model d’automatisme que controla l’obertura i el tancament d’una porta. Aquest automatisme requereix d’una verificació de qualitat abans de ser introduït al mercat. La seva comprovació manual és lenta. L’objectiu principal del comprovador, és el de reduir aquest temps de test en almenys un 50% i fer més fàcil la detecció dels errors. El comprovador consta d’un suport per a l’automatisme que transmet els seus punts crítics a una placa de control. Conté un microcontrolador PIC16F887 que gestiona totes les entrades i sortides provinents de l’automatisme. També controla una pantalla LCD de 16x2 caràcters, que mostra els passos a seguir del test i si hi ha algun error. Es fa el disseny d’aquesta placa des de el hardware fins al software. Els resultats del projecte són satisfactoris, ja que compleix els objectius marcats i és un sistema que s’utilitza en l’empresa on es fabriquen aquests automatismes de control de portes.

The Detector Control Systems for the CMS Resistive Plate Chamber at LHC

The RPC Detector Control System (RCS) is the main subject of this PhD work. The project, involving the Lappeenranta University of Technology, the Warsaw University and INFN of Naples, is aimed to integrate the different subsystems for the RPC detector and its trigger chain in order to develop a common framework to control and monitoring the different parts. In this project, I have been strongly involved during the last three years on the hardware and software development, construction and commissioning as main responsible and coordinator. The CMS Resistive Plate Chambers (RPC) system consists of 912 double-gap chambers at its start-up in middle of 2008. A continuous control and monitoring of the detector, the trigger and all the ancillary sub-systems (high voltages, low voltages, environmental, gas, and cooling), is required to achieve the operational stability and reliability of a so large and complex detector and trigger system. Role of the RPC Detector Control System is to monitor the detector conditions and performance, control and monitor all subsystems related to RPC and their electronics and store all the information in a dedicated database, called Condition DB. Therefore the RPC DCS system has to assure the safe and correct operation of the sub-detectors during all CMS life time (more than 10 year), detect abnormal and harmful situations and take protective and automatic actions to minimize consequential damages. The analysis of the requirements and project challenges, the architecture design and its development as well as the calibration and commissioning phases represent themain tasks of the work developed for this PhD thesis. Different technologies, middleware and solutions has been studied and adopted in the design and development of the different components and a big challenging consisted in the integration of these different parts each other and in the general CMS control system and data acquisition framework. Therefore, the RCS installation and commissioning phase as well as its performance and the first results, obtained during the last three years CMS cosmic runs, will be

Simulating the performance of paper machine control

The topic of this thesis is the simulation of a combination of several control and data assimilation methods, meant to be used for controlling the quality of paper in a paper machine. Paper making is a very complex process and the information obtained from the web is sparse. A paper web scanner can only measure a zig zag path on the web. An assimilation method is needed to process estimates for Machine Direction (MD) and Cross Direction (CD) profiles of the web. Quality control is based on these measurements. There is an increasing need for intelligent methods to assist in data assimilation. The target of this thesis is to study how such intelligent assimilation methods are affecting paper web quality. This work is based on a paper web simulator, which has been developed in the TEKES funded MASI NoTes project. The simulator is a valuable tool in comparing different assimilation methods. The thesis contains the comparison of four different assimilation methods. These data assimilation methods are a first order Bayesian model estimator, an ARMA model based on a higher order Bayesian estimator, a Fourier transform based Kalman filter estimator and a simple block estimator. The last one can be considered to be close to current operational methods. From these methods Bayesian, ARMA and Kalman all seem to have advantages over the commercial one. The Kalman and ARMA estimators seems to be best in overall performance.

Carbohydrate intake in children - associations with dietary intakes, growth, serum lipids,and dental health. The STRIP Project

This study is part of the STRIP study, which is a long-term, randomized controlled trial, designed to decrease the exposure of children in the intervention group (n=540) to known risk factors of atherosclerosis. The main focus of the intervention was the quality of dietary fat. The control group (n=522) did not receive any individualized counselling. Food consumption was evaluated with food records, and blood samples were drawn and growth was measured regularly for all participating children from 13 months to 9 years. A subsample of 66 children participated in a dental health survey. The number of studies on children’s carbohydrate intake, especially fibre intake, is insufficient. The current international recommendations for fibre intake in children are based on average assumptions and data extrapolated from intakes in adults and intake recommendations for adults. Finnish nutrition recommendations lack strict recommendations for dietary fibre in children. Due to fibre’s high bulk volume, excessive dietary fibre is considered to decrease energy density and hence it may have an adverse effect on growth. If fats are reduced from the diet, the low-fat diet may become high in sucrose. Therefore, especially in the STRIP study, it is important to determine the use of fibre and sucrose in children and possible associations with growth and nutrition as well as dental health. The results of the present study indicate that a high fibre intake does not displace energy or disturb growth in children and that children with high fibre intake have better quality of diet than those with low fibre intake. Additionally, dietary fibre intake associated inversely with serum cholesterol concentration. Other carbohydrates also affected serum lipid levels as well, since total carbohydrates, sucrose, and fructose increased serum triglyceride concentration. Total carbohydrate intake reduced HDL cholesterol concentration only in children with apoE3 or apoE4 phenotype. Over the period from the 1970s to the 1990s the dental health of children in Finland has substantially improved despite an increase in sucrose intake. The improvement was thought to be due to improved dental hygiene and the use of fluorine. However, during the past twenty years improvement in dental health has stopped. The present study showed that high long-term sugar intake increases risk of caries in children. High intake of sugar had also negative effects on the diet of children, because it worsens dietary quality by displacing essential nutrients. Furthermore, the quality of dietary fat was worse in children with high sucrose intake. In this study the children’s high sucrose intake was not associated with overweight, but interestingly, it associated inversely with growth.

Challenges in transferring the hydropower control centre

Euroopan sähkömarkkinat ovat viime vuosikymmeninä olleet suurien muutoksien kohteena näiden yhtenäistämisprojektin seurauksena. Fortum, yksi Euroopan johtavista energia-alan yrityksistä valmistautuu tähän muutokseen toteuttamalla omia yrityksen sisäisiä muutoksia, tavoitteenaan yksinkertaistaa organisaatiorakennettaan ja parantaa tehokkuuttaan. Yksi suuri muutos tähän liittyen on vesivoimavalvomojen lokalisaatioprojekti. Vesivoimavalvomojen uudelleenlokalisaation ja vesivoiman käytönvalvojien ikääntymisen myötä nähtiin tarpeelliseksi tehdä tutkimus käytönvalvojien hiljaisesta tiedosta. Näin ollen, tässä diplomityössä perehdyttiin Fortumin vesivoiman käytönvalvojien kompetensseihin ja näiden hiljaiseen tietoon. Tutkimusaiheena oli selvittää minkälaista hiljaista tietoa käytönvalvojat omaavat, ja mikä osa tästä tiedosta muodostaa sen kriittisen osaamisen, jota halutaan säilyttää ja kehittää. Tutkimustyypiksi muodostui kvalitatiivinen, jonka päämetodi oli puoli-avoin haastattelu. Tutkimus koostui seuraavista vaiheista: tarkkailu, tekstianalyysi, haastattelu, transkriptio ja data analyysi. Haastatteluja tehtiin kahdeksan, joista kerääntyi yli 24 tuntia haastattelumateriaalia. Tästä materiaalista muodostettiin analyysien avulla taulukko, jonka avulla tunnistettiin ne osa-alueet, joihin käytönvalvojan tärkeimmät kompetenssit liittyvät. Tuloksilla saatiin myös kerättyä lista korjaus- ja kehityskohteista, sekä tarkemmat määritykset jatkotutkimukselle.

Novel force control methods in a teleoperation system of a hydraulic slider

The objective of the this research project is to develop a novel force control scheme for the teleoperation of a hydraulically driven manipulator, and to implement an ideal transparent mapping between human and machine interaction, and machine and task environment interaction. This master‘s thesis provides a preparatory study for the present research project. The research is limited into a single degree of freedom hydraulic slider with 6-DOF Phantom haptic device. The key contribution of the thesis is to set up the experimental rig including electromechanical haptic device, hydraulic servo and 6-DOF force sensor. The slider is firstly tested as a position servo by using previously developed intelligent switching control algorithm. Subsequently the teleoperated system is set up and the preliminary experiments are carried out. In addition to development of the single DOF experimental set up, methods such as passivity control in teleoperation are reviewed. The thesis also contains review of modeling of the servo slider in particular reference to the servo valve. Markov Chain Monte Carlo method is utilized in developing the robustness of the model in presence of noise.