Conceptual Design of Embedded Weather Display

The objective of this thesis work is to describe the Conceptual Design process of an embedded electronic display device. The work presents the following sub processes: definition of device specifications, introduction to the technological alternatives for system components and their comparison, comparative photometric measurements of selected display panels, and the design and building of a functional concept prototype. This work focuses mainly on electronics design, albeit the mechanical issues and fields of the software architecture that significantly affect the decisions are also discussed when necessary. The VESA Flat Panel Display Measurement (FPDM) 2.0 Standard was applied to the appropriate extent into photometric measurements. The results were analyzed against the requirement standards of a customer-specific display development project. An Active Matrix LCD was selected as the display of concept prototype, but also the excellent visual characteristics of Active Matrix OLED technology were noted. Should the reliability of the OLED products be significantly improved in the future, utilizing such products in the described application must be reconsidered.

Koordinaattimittauksen kehittäminen metsäkonetuotannossa

Tämän diplomityön tarkoituksena oli koordinaattimittauksen kehittäminen ja systematisointi metsäkoneen valmistuksessa. Työssä tutkittiin kannettavalla nivelvarsimittalaitteella tehtävää koordinaattimittausta tehtaan omille tuotteille, valmistuksen apuvälineille ja toimittajilta tuleville osille. Tavoitteena oli mittaustoiminnan kokonaisvaltainen kehittäminen ja vastauksia haettiin seuraaviin tutkimuskysymyksiin: Mitä kohteita tulee mitata? Missä tuotantovaiheessa mittausta tarvitaan? Kuinka mittaustuloksia tulee käsitellä ja hyödyntää? Kuinka paljon mittaustoiminta vaatii resursseja ja kuinka hyvin käytössä oleva koordinaattimittauslaite soveltuu yrityksen tuotantoon? Lisäksi pohdittiin koordinaattimittauksen merkitystä yritykselle ja etsittiin kehityskohteita mittaustoiminnasta? Tutkimusaineistona käytettiin vuosien 2007 – 2008 aikana saatuja koordinaattimittauskokemuksia ja mittaustuloksia. Lisäksi tutkittiin yrityksen sisäisiä poikkeamaraportteja ja tutustuttiin koordinaattimittauslaitteen ja mittausohjelman toimintaan sekä yrityksen tuotantoon. Tutkimuksessa tultiin siihen tulokseen, että koordinaattimittauksen ensisijainen tavoite tulee olla valmistusprosessin kehittäminen ja mittauslaitetta tulee käyttää tehokkaasti hyväksi uusien tuotteiden valmistuksen alkuvaiheessa.

Maurice de Coppet'n kokoelma

Maurice de Coppet'n kokoelmassa ovat erityisen hyvin edustettuina ranskankielinen kaunokirjallisuus, kirjallisuudenhistoria ja historia. Osa ranskalaisesta kaunokirjallisuudesta on kokoelmassa hienoina bibliofiilipainoksina. Coppet'n kokoelmassa on paljon ensimmäistä maailmansotaa käsittelevää kirjallisuutta; siihen kuuluu mm. arvokas, suurtensotajulisteiden kokoelma. Kirjastossa on myös Abessiniaan (Etiopiaan) liittyvääkirjallisuutta. Kirjat on varustettu taiteilija Jukka Pellisen suunnittelemallaexlibriksellä. Kansalliskirjaston käsikirjoitusyksikössä on lisäksi Coppet'n arkistokokoelma, jonka laajuus on kolme hyllymetriä. Kokoelmaan sisältyy paljon valokuvia, mm. pohjoisafrikkalaisista kohteista.

Sähköasemainvestointihankkeen määrittely

Tämän työn tavoitteena oli tehdä perusteltu esitys kahden suunnitellun sähköaseman toiminnan aloittamisen ajankohdasta sekä rakentamisen kestosta lupamenettelyineen. Työssä oli pyrkimys perustella asemien maantieteellinen sijainti, toteutustapa, rakenne sekä sähköasemien syöttöön tarvittavien 110 kV johtojen alustava rakenne ja reitti. Työssä on tarkasteltu uuden sähköaseman verkosto- ja kustannusvaikutuksia, sähköasemarakenteita ja niiden valintaa, sähköasemainvestointihankkeen vaiheita ja rakennuttamisprosessin läpivientiin tarvittavaa aikaa. Verkoston nykytilaa, käyttövarmuutta ja selviytymistä kuormituksen kasvusta on tarkasteltu sähköasemien toiminnan aloittamisen ajankohtien määrittämiseksi. Työn keskeisin painopiste oli sähköasemien rakentamisajankohdan määrittäminen. Sähköasemien toiminnan aloittamisen ajankohdan määrääväksi tekijäksi muodostuivat sähköasemien korvaustilanteet. Nykytilassa Valkealan haja-asutusalueen sähkönjakelua ei voida taata yksittäisen sähköaseman korvaustilanteessa, minkä takia sähköasemahankkeen valmistelu on aloitettava välittömästi. Kouvolan ydinkeskustan alueen maakaapeliverkon tehonsiirtokyky ja päämuuntajien reservitehokapasiteetti korvaustilanteissa riittävät vielä 5-10 vuotta riippuen suuresti alueen kuormituksen kasvusta.

3D Surface Modeling From Point Clouds

The goal of this thesis is to implement software for creating 3D models from point clouds. Point clouds are acquired with stereo cameras, monocular systems or laser scanners. The created 3D models are triangular models or NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) models. Triangular models are constructed from selected areas from the point clouds and resulted triangular models are translated into a set of quads. The quads are further translated into an estimated grid structure and used for NURBS surface approximation. Finally, we have a set of NURBS surfaces which represent the whole model. The problem wasn’t so easy to solve. The selected triangular surface reconstruction algorithm did not deal well with noise in point clouds. To handle this problem, a clustering method is introduced for simplificating the model and removing noise. As we had better results with the smaller point clouds produced by clustering, we used points in clusters to better estimate the grids for NURBS models. The overall results were good when the point cloud did not have much noise. The point clouds with small amount of error had good results as the triangular model was solid. NURBS surface reconstruction performed well on solid models.

Harjoitustöiden vertaisarviointi opetusvälineenä

Harjoitustöiden vertaisarvioinnissa opiskelijat tarkastavat toistensa töitä ja antavat niistä palautteen annettujen ohjeiden mukaan. Yleensä opiskelijoille annetaan tätä tehtävää tukemaan tietty joukko arviointikriteereitä, joiden osalta työtä ainakin on kommentoitava. Vertaisarviointi voi antaa opiskelijoille monipuolisempaa palautetta kuin ilman sitä olisi mahdollista, mahdollisuuden tehtävien vaihtoehtoisiin ratkaisuihin tutustumiseen sekä kokemusta ongelmanratkaisun analyyttisestä ja kriittisestä tarkastelusta. Lisäksi vertaisarviointi voi tukea opettajien työtä helpottamalla riittävän palautteen antamista opiskelijoille ja antamalla jonkinlaista kuvaa opiskelijoiden näkemyksistä tehtävän aihealueeseen liittyen. Tämän työn tavoitteena on selvittää, mitä mainituista vertaisarviointiin liitetyistä hyödyistä voidaan todellisuudessa saavuttaa ohjelmointipainotteisilla kursseilla. Ohjelmointikurssin opiskelijat arvioivat kurssiin kuuluvien harjoitustöiden yhteydessä toistensa ratkaisuja yhteen tehtävistä. Opiskelijoille suunnatulla kyselyllä pyritään kartoittamaan, kuinka hyvin vertaisarvioinnille asetetut tavoitteet toteutuvat. Kokemuksia opettajan näkökulmasta selvitetään haastattelujen avulla. Testauksen toteutuksessa käytetään verkkosovellusta, johon opiskelijat tallentavat omat työnsä, josta he lataavat itselleen määrätyt työt arvioitavaksi, johon he tallentavat arvionsa ja jonka kautta he lopulta saavat palautteen omasta työstään.

Monivaiheisen höyryturbiinin optimointi

Tässä diplomityössä optimoitiin nelivaiheinen 1 MWe höyryturbiinin prototyyppimalli evoluutioalgoritmien avulla sekä tutkittiin optimoinnista saatuja kustannushyötyjä. Optimoinnissa käytettiin DE – algoritmia. Optimointi saatiin toimimaan, mutta optimoinnissa käytetyn laskentasovelluksen (semiempiirisiin yhtälöihin perustuvat mallit) luonteesta johtuen optimoinnin tarkkuus CFD – laskennalla suoritettuun tarkastusmallinnukseen verrattuna oli jonkin verran toivottua pienempi. Tulosten em. epätarkkuus olisi tuskin ollut vältettävissä, sillä ongelma johtui puoliempiirisiin laskentamalleihin liittyvistä lähtöoletusongelmista sekä epävarmuudesta sovitteiden absoluuttisista pätevyysalueista. Optimoinnin onnistumisen kannalta tällainen algebrallinen mallinnus oli kuitenkin välttämätöntä, koska esim. CFD-laskentaa ei olisi mitenkään voitu tehdä jokaisella optimointiaskeleella. Optimoinnin aikana ongelmia esiintyi silti konetehojen riittävyydessä sekä sellaisen sopivan rankaisumallin löytämisessä, joka pitäisi algoritmin matemaattisesti sallitulla alueella, muttei rajoittaisi liikaa optimoinnin edistymistä. Loput ongelmat johtuivat sovelluksen uutuudesta sekä täsmällisyysongelmista sovitteiden pätevyysalueiden käsittelyssä. Vaikka optimoinnista saatujen tulosten tarkkuus ei ollut aivan tavoitteen mukainen, oli niillä kuitenkin koneensuunnittelua edullisesti ohjaava vaikutus. DE – algoritmin avulla suoritetulla optimoinnilla saatiin turbiinista noin 2,2 % enemmän tehoja, joka tarkoittaa noin 15 000 € konekohtaista kustannushyötyä. Tämä on yritykselle erittäin merkittävä konekohtainen kustannushyöty. Loppujen lopuksi voitaneen sanoa, etteivät evoluutioalgoritmit olleet parhaimmillaan prototyyppituotteen optimoinnissa. Evoluutioalgoritmeilla teknisten laitteiden optimoinnissa piilee valtavasti mahdollisuuksia, mutta se vaatii kypsän sovelluskohteen, joka tunnetaan jo entuudestaan erinomaisesti tai on yksinkertainen ja aukottomasti laskettavissa.

Bile duct stones, strictures and iatrogenic lesions: studies on early diagnosis and treatment.

Aims: This study was carried out to investigate the role of common liver function tests, and the degree of common bile duct dilatation in the differential diagnosis of extrahepatic cholestasis, as well as the occurrence, diagnosis and treatment of iatrogenic bile duct injuries. In bile duct injuries, special attention was paid to gender and severity distribution and long-term results. Patients and methods: All consecutive patients with diagnosed common bile duct stones or malignant strictures in ERCP between August 2000 and November 2003. Common liver function tests were measured in the morning before ERCP on all of these 212 patients, and their common bile duct diameter was measured from ERCP films. Between January 1995 and April 2002, 3736 laparoscopic cholecystectomies were performed and a total of 32 bile duct injuries were diagnosed. All pre-, per-, and postoperative data were collected retrospectively; and the patients were also interviewed by phone. Results: Plasma bilirubin proved to be the best discriminator between CBD stones and malignant strictures (p≤0.001 compared to other liver function tests and degree of common bile duct dilatation). The same effect was seen in Receiver Operating Characteristics curves (AUC 0.867). With a plasma bilirubin cut-off value of 145 μmol/l, four out of five patients could be classified correctly. The degree of common bile duct dilatation proved to be worthless in differential diagnostics. After laparoscopic cholecystectomy the total risk for bile duct injury was 0.86%, including cystic duct leaks. 86% of severe injuries and 88% of injuries requiring operative treatment were diagnosed in females. All the cystic duct leakages and 87% of the strictures were treated endoscopically. Good long-term results were seen in 84% of the whole study population. Conclusions: Plasma bilirubin is the most effective liver function test in differential diagnosis between CBD stones and malignant strictures. The only value of common bile duct dilatation is its ability to verify the presence of extrahepatic cholestasis. Female gender was associated with higher number of iatrogenic bile duct injuries, and in particular, most of the major complications occur in females. Most of the cystic duct leaks and common bile duct strictures can be treated endoscopically. The long-term results in our institution are at an internationally acceptable level.

On the effects of welding parameters on weld quality of plasma arc keyhole welding of structural steels

The possibility and the usefulness of applying plasma keyhole welding to structural steels with different compositions and material thicknesses, and in various welding positions has been examinated. Single pass butt welding with I groove in flat, horizontal vertical and vertical positions and root welding with V , Y and U grooves of thick plate material in flat position have been studied and the welds with high quality has been obtained. The technological conditions for successful welding are presented. The single and interactive effects of welding parameters on weld quality, especially on surface weld defects, geometrical form errors, internal defects and mechanical properties (strength, ductility, impact toughness, hardness and bendability) of weld joint, are presented. Welding parameter combinations providing the best quality welds are also presented.

Knapsack sets for cryptography

The basic goal of this study is to extend old and propose new ways to generate knapsack sets suitable for use in public key cryptography. The knapsack problem and its cryptographic use are reviewed in the introductory chapter. Terminology is based on common cryptographic vocabulary. For example, solving the knapsack problem (which is here a subset sum problem) is termed decipherment. Chapter 1 also reviews the most famous knapsack cryptosystem, the Merkle Hellman system. It is based on a superincreasing knapsack and uses modular multiplication as a trapdoor transformation. The insecurity caused by these two properties exemplifies the two general categories of attacks against knapsack systems. These categories provide the motivation for Chapters 2 and 4. Chapter 2 discusses the density of a knapsack and the dangers of having a low density. Chapter 3 interrupts for a while the more abstract treatment by showing examples of small injective knapsacks and extrapolating conjectures on some characteristics of knapsacks of larger size, especially their density and number. The most common trapdoor technique, modular multiplication, is likely to cause insecurity, but as argued in Chapter 4, it is difficult to find any other simple trapdoor techniques. This discussion also provides a basis for the introduction of various categories of non injectivity in Chapter 5. Besides general ideas of non injectivity of knapsack systems, Chapter 5 introduces and evaluates several ways to construct such systems, most notably the "exceptional blocks" in superincreasing knapsacks and the usage of "too small" a modulus in the modular multiplication as a trapdoor technique. The author believes that non injectivity is the most promising direction for development of knapsack cryptosystema. Chapter 6 modifies two well known knapsack schemes, the Merkle Hellman multiplicative trapdoor knapsack and the Graham Shamir knapsack. The main interest is in aspects other than non injectivity, although that is also exploited. In the end of the chapter, constructions proposed by Desmedt et. al. are presented to serve as a comparison for the developments of the subsequent three chapters. Chapter 7 provides a general framework for the iterative construction of injective knapsacks from smaller knapsacks, together with a simple example, the "three elements" system. In Chapters 8 and 9 the general framework is put into practice in two different ways. Modularly injective small knapsacks are used in Chapter 9 to construct a large knapsack, which is called the congruential knapsack. The addends of a subset sum can be found by decrementing the sum iteratively by using each of the small knapsacks and their moduli in turn. The construction is also generalized to the non injective case, which can lead to especially good results in the density, without complicating the deciphering process too much. Chapter 9 presents three related ways to realize the general framework of Chapter 7. The main idea is to join iteratively small knapsacks, each element of which would satisfy the superincreasing condition. As a whole, none of these systems need become superincreasing, though the development of density is not better than that. The new knapsack systems are injective but they can be deciphered with the same searching method as the non injective knapsacks with the "exceptional blocks" in Chapter 5. The final Chapter 10 first reviews the Chor Rivest knapsack system, which has withstood all cryptanalytic attacks. A couple of modifications to the use of this system are presented in order to further increase the security or make the construction easier. The latter goal is attempted by reducing the size of the Chor Rivest knapsack embedded in the modified system. '

Piensarjatuotannon hitsauksen robotisointi

Diplomityön tarkoituksena on selvittää hitsauksen robotisointimahdollisuudet vakiintuneelle piensarjatuotteelle. Tarkastelun kohteeksi valittiin maanpäällisen porausyksikön runkopari, joka rakentuu ylä- ja alarungosta. Hitsaus on nykytilanteessa käsinhitsausta ja tuotetta tehdään noin 300 kpl / vuosi. Hitsauksen robotisoinnilla halutaan aikaansaada kustannussäästöä hitsauksen osalta ja tuotantokapasiteetin nousua. Työn teoriaosa voidaan jakaa neljään osaan: hitsaustekniikka, robottihitsattava tuote, robotisoituhitsaus ja investointilaskelmat. Hitsaustekniikassa lähdetään liikkeelle hitsauksen kannalta oleellisimmista perusasioista, jolloin lukijalle syntyy laajempi kokonaiskuva asiasta. Hitsauksen robotisointia suunniteltaessa korostuu tuotteen hitsattavuus. Hyvin suunniteltu tuote mahdollistaa robotisoidun hitsauksen ja luo edellytykset laadukkaalle, taloudelliselle ja tuottavalle hitsaukselle. Robotisoidun hitsauksen osassa rakennetaan kokonaisuus, jolloin lopputuloksena on tehokas robottijärjestelmä. Samalla käsitellään sekä varsinaista hitsausteknistä toteutusta että robottijärjestelmän komponentteja. Investointilaskelmien avulla varmistetaan robottijärjestelmän ja koko tuotantoketjun kannattavuus. Käytännön osuudessa selvitetään robotisoidun hitsauksen mahdollisuudet valitulle tuotteelle ja robotisoinnin aikaansaamat kustannussäästöt. Tuotteen ylärungosta valitaan etuosa tarkempaa CASE tyylistä tarkastelua varten. CASE:ssa käydään läpi etuosan valmistettavuus ja selvitetään robotisoinnista aikaansaamat säästöt. Investointilaskelmien avulla selvitetään käytännön osuudessa robotisoidun hitsauksen kannattavuus tietyille robottijärjestelmille.

An analytic approach to distribution logistics strategic management

Logistics management is increasingly being recognised by many companies to be of critical concern. The logistics function includes directly or indirectly many of the new areas for achieving or maintaining competitive advantage that companies have been forced to develop due to increasing competitive pressures. The key to achieving a competitive advantage is to manage the logistics function strategically which involves determining the most cost effective method of providing the necessary customer service levels from the many combinations of operating procedures in the areas of transportation, warehousing, order processing and information systems, production, and inventory management. In this thesis, a comprehensive distribution logistics strategic management process is formed by integrating the periodic strategic planning process with a continuous strategic issues management process. Strategic planning is used for defining the basic objectives for a company and assuring co operation and synergy between the different functions of a company while strategic issues management is used on a continuous basis in order to deal with environmental and internal turbulence. The strategic planning subprocess consists of the following main phases: (1) situational analyses, (2) defining the vision and strategic goals for the logistics function, (3) determining objectives and strategies, (4) drawing up tactical action plans, and (5) evaluating the implementation of the plans and making the needed adjustments. The aim of the strategic issues management subprocess is to continuously scan the environment and the organisation for early identification of the issues having a significant impact on the logistics function using the following steps: (1) the identification of trends, (2) assessing the impact and urgency of the identified trends, (3) assigning priorities to the issues, and (4) planning responses to the, issues. The Analytic Hierarchy Process (AHP) is a systematic procedure for structuring any problem. AHP is based on the following three principles: decomposition, comparative judgements, and synthesis of priorities. AHP starts by decomposing a complex, multicriteria problem into a hierarchy where each level consists of a few manageable elements which are then decomposed into another set of elements. The second step is to use a measurement methodology to establish priorities among the elements within each level of the hierarchy. The third step in using AHP is to synthesise the priorities of the elements to establish the overall priorities for the decision alternatives. In this thesis, decision support systems are developed for different areas of distribution logistics strategic management by applying the Analytic Hierarchy Process. The areas covered are: (1) logistics strategic issues management, (2) planning of logistic structure, (3) warehouse site selection, (4) inventory forecasting, (5) defining logistic action and development plans, (6) choosing a distribution logistics strategy, (7) analysing and selecting transport service providers, (8) defining the logistic vision and strategic goals, (9) benchmarking logistic performance, and (10) logistic service management. The thesis demonstrates the potential of AHP as a systematic and analytic approach to distribution logistics strategic management.

Salient Pole Synchronous Machine Modelling in an Industrial Direct Torque Controlled Drive Application

Synchronous motors are used mainly in large drives, for example in ship propulsion systems and in steel factories' rolling mills because of their high efficiency, high overload capacity and good performance in the field weakening range. This, however, requires an extremely good torque control system. A fast torque response and a torque accuracy are basic requirements for such a drive. For large power, high dynamic performance drives the commonly known principle of field oriented vector control has been used solely hitherto, but nowadays it is not the only way to implement such a drive. A new control method Direct Torque Control (DTC) has also emerged. The performance of such a high quality torque control as DTC in dynamically demanding industrial applications is mainly based on the accurate estimate of the various flux linkages' space vectors. Nowadays industrial motor control systems are real time applications with restricted calculation capacity. At the same time the control system requires a simple, fast calculable and reasonably accurate motor model. In this work a method to handle these problems in a Direct Torque Controlled (DTC) salient pole synchronous motor drive is proposed. A motor model which combines the induction law based "voltage model" and motor inductance parameters based "current model" is presented. The voltage model operates as a main model and is calculated at a very fast sampling rate (for example 40 kHz). The stator flux linkage calculated via integration from the stator voltages is corrected using the stator flux linkage computed from the current model. The current model acts as a supervisor that prevents only the motor stator flux linkage from drifting erroneous during longer time intervals. At very low speeds the role of the current model is emphasised but, nevertheless, the voltage model always stays the main model. At higher speeds the function of the current model correction is to act as a stabiliser of the control system. The current model contains a set of inductance parameters which must be known. The validation of the current model in steady state is not self evident. It depends on the accuracy of the saturated value of the inductances. Parameter measurement of the motor model where the supply inverter is used as a measurement signal generator is presented. This so called identification run can be performed prior to delivery or during drive commissioning. A derivation method for the inductance models used for the representation of the saturation effects is proposed. The performance of the electrically excited synchronous motor supplied with the DTC inverter is proven with experimental results. It is shown that it is possible to obtain a good static accuracy of the DTC's torque controller for an electrically excited synchronous motor. The dynamic response is fast and a new operation point is achieved without oscillation. The operation is stable throughout the speed range. The modelling of the magnetising inductance saturation is essential and cross saturation has to be considered as well. The effect of cross saturation is very significant. A DTC inverter can be used as a measuring equipment and the parameters needed for the motor model can be defined by the inverter itself. The main advantage is that the parameters defined are measured in similar magnetic operation conditions and no disagreement between the parameters will exist. The inductance models generated are adequate to meet the requirements of dynamically demanding drives.

Korroosionesto polymeerin ekstruusiolinjalla

Tämä diplomityö tutkii korroosionestoa polymeerin ekstruusiolinjalla. Kirjallisuusosassa käsitellään ekstruusiolinjaa, linjalla valmistettavia tuotteita ja niiden jatkojalostusta. Lisäksi kirjallisuusosassa käydään läpi linjalla ilmeneviä korroosiotyyppejä, korroosiota eri prosessilaitteissa, korroosionestossa käytettäviä inhibiittoreita ja eri materiaalien korroosiokestävyyden kartoitusta. Kokeellisessa osassa tutkittiin perushartsin kuivauksen vaikutusta ekstruuderin kaasutilan metanoli-, happi- ja kosteuspitoisuuksiin. Kokeellisessa osassa tutkittiin myös korroosioinhibiittorien I1 ja I2 vaikutusta korroosionestoon, seuraamalla korrodoivalla alueella olleiden ruuvielementtien painohäviöitä. Kaapelitestauksessa selvitettiin inhibiittorien käytön vaikutukset matalajännitekaapelin laatuun. Kuivauksella ei todettu olevan vaikutusta korroosionestoon. Metanolipitoisuus pysyi korkeana ja happipitoisuuden aleneminen ei ollut merkittävää. Kosteuspitoisuuden suuruusluokka selvitettiin. Kuivauksesta huolimatta se pysyi korkeana. Inhibiittorien käytöstä huolimatta ruuvielementit korrodoituivat, mutta inhibiittoria I2 käytettäessä tutkittujen ruuvielementtien painohäviöt olivat pienempiä referenssiajoon verrattuna. Inhibiittori I2:lla ei todettu olevan negatiivisia vaikutuksia matalajännitekaapelin laatuun suoritetuissa ikääntymis- sähköominaisuus- ja ristisilloittumisnopeustesteissä.