Design and real time implementation of nonlinear minimum variance filter

In this paper, the design and real time implementation of a Nonlinear Minimum Variance (NMV) estimator is presented using a laboratory based ball and beam system. The real time implementation employs a LabVIEW based tool. The novelty of this work lies in the design steps and the practical implementation of the NMV estimation technique which up till now only investigated using simulation studies. The paper also discusses the advantages and limitations of the NMV estimator based on the real time application results. These are compared with results obtained using an extended Kalman filter

Fault tree analysis and prevention strategies for gas explosion in underground coal mines of Pakistan

Purpose. Gas explosion in the underground coal mines of Pakistan is the main source of coal miners’ mortalities. The purpose of this article is to analyze the main causes of gas explosion in the underground coal mines of Pakistan. Methods. The study employs the Fault Tree Analysis (FTA) to understand the key root causes that lead to system failure. Particularly, this research has articulated the fault tree model in case of gas explosion in underground coal mines to analyze the root causes of this dangerous accident. Findings. This analysis has revealed that most of the root causes (4/7) with 5/10 accidents, 49/53 fatalities and 28/35 injuries resulted from primary failure of the gas explosion that poses a major threat to lives of mine workers. Similarly, the accumulation of gases and ignition are leading causes of gas explosion. Originality. FTA has been employed for the first time to understand the underlying root causes with the corresponding number of accident, fatalities and injuries of gas explosion in underground coal mines of Pakistan. This original application of FTA to the problem under discussion presents some important underlying factors which should be considered to reduce the risk of gas explosion and its related fatal and non-fatal accidents. Practical implications. The study proposes preventive strategies to lessen the fatal and non-fatal accidents resulting from gas explosions. Explicitly, Pakistan has to conduct major structural and safety management reforms.Мета. Аналіз впливу основних факторів, що викликають вибухи шахтного газу метану, на основі складання моделі дерева відмов в умовах вугільних шахт Пакистану. Методика. Для досягнення мети дослідження застосовано емпіричний аналіз вибухів газу у вугільних шахтах Пакистану на основі даних з 2010 по 2018 роки для визначення точного числа аварій зі смертельними випадками і травмами. Аналіз вибухів газу вивчався як якісно, так і кількісно для кращого розуміння першопричин, що створюють небезпечні аварійні ситуації на підставі аналізу дерева відмов (АДВ). Результати. Встановлено, що 11 нещасних випадків привели до 53 смертельних випадків і 35 травм у період з 2010 по 2018 роки у Пакистані. Значна частина причин (4 з 7), що призвели до 5 з 10 нещасних випадків, 49 з 53 смертей та 28 з 35 травм, була пов’язана з вибухом газу, а основні фактори, що викликають вибух – це накопичення газу і його загоряння. Акцентовано увагу на належну якість проектування шахт, регулярний огляд шахт, дотримання пропонованих правил і норм безпеки. Наукова новизна. Метод АДВ було вперше застосовано для розуміння глибинних причин, що викликають вибух газу у вугільних шахтах Пакистану, а його специфікація дозволила виявити ряд важливих ключових факторів, які слід враховувати для зменшення ризику вибуху газу й запобігання викликаних ним аварій. Практична значимість. Розроблено стратегічні заходи, що дозволяють запобігти або зменшити число аварій зі смертельними наслідками (або без них), викликаних вибухом газу. Для цієї мети пропонується, аби в Пакистані були проведені серйозні структурні реформи і перетворення в галузі охорони праці.Цель. Анализ влияния основных факторов, вызывающих взрывы шахтного газа метана на основе составления модели дерева отказов в условиях угольных шахт Пакистана. Методика. Для достижения цели исследования применен эмпирический анализ взрывов газа в угольных шахтах Пакистана на основе данных с 2010 по 2018 годы для определения точного числа аварий со смертельными случаями и травмами. Анализ взрывов газа изучался как качественно, так и количественно для лучшего понимания первопричин, которые создают опасные аварийные ситуации на основании анализа дерева отказов (АДО). Результаты. Установлено, что 11 несчастных случаев привели к 53 смертельным случаям и 35 травмам в период с 2010 по 2018 годы в Пакистане. Значительная часть причин (4 из 7), приведших к 5 из 10 несчастных случаев, 49 из 53 смертей и 28 из 35 травм, была связана со взрывом газа, а основные факторы, вызывающие взрыв – это накопление газа и его возгорание. Акцентировано внимание на надлежащее качество проектирования шахт, регулярный осмотр шахт, соблюдение предлагаемых правил и норм безопасности шахт. Научная новизна. Метод АДО был впервые применен впервые для понимания глубинных причин, вызывающих взрыв газа в угольных шахтах Пакистана, а его спецификация позволила выявить ряд важных ключевых факторов, которые следует учитывать для сокращения риска взрыва газа и предотвращения вызванных им аварий. Практическая значимость. Разработаны стратегические меры, позволяющие предотвратить или уменьшить число аварий со смертельными последствиями (или без них), вызванных взрывом газа. Для этой цели предлагается, чтобы в Пакистане были проведены серьезные структурные реформы и преобразования в области охраны труда.This research was funded by the National Natural Science Foundation of China (51574226) and 2017 Special Project of Subject Frontiers Scientific Research in China University of Mining and Technology (2017XKQY047). Additionally, authors are very thankful to the School of Mines, China University of Mining and Technology, Xuzhou, 221116 China, whose support allowed to accomplish this research within the specified time

Fault tree analysis and prevention strategies for gas explosion in underground coal mines of Pakistan

Purpose. Gas explosion in the underground coal mines of Pakistan is the main source of coal miners’ mortalities. The purpose of this article is to analyze the main causes of gas explosion in the underground coal mines of Pakistan. Methods. The study employs the Fault Tree Analysis (FTA) to understand the key root causes that lead to system failure. Particularly, this research has articulated the fault tree model in case of gas explosion in underground coal mines to analyze the root causes of this dangerous accident. Findings. This analysis has revealed that most of the root causes (4/7) with 5/10 accidents, 49/53 fatalities and 28/35 injuries resulted from primary failure of the gas explosion that poses a major threat to lives of mine workers. Similarly, the accumulation of gases and ignition are leading causes of gas explosion. Originality. FTA has been employed for the first time to understand the underlying root causes with the corresponding number of accident, fatalities and injuries of gas explosion in underground coal mines of Pakistan. This original application of FTA to the problem under discussion presents some important underlying factors which should be considered to reduce the risk of gas explosion and its related fatal and non-fatal accidents. Practical implications. The study proposes preventive strategies to lessen the fatal and non-fatal accidents resulting from gas explosions. Explicitly, Pakistan has to conduct major structural and safety management reforms.Мета. Аналіз впливу основних факторів, що викликають вибухи шахтного газу метану, на основі складання моделі дерева відмов в умовах вугільних шахт Пакистану. Методика. Для досягнення мети дослідження застосовано емпіричний аналіз вибухів газу у вугільних шахтах Пакистану на основі даних з 2010 по 2018 роки для визначення точного числа аварій зі смертельними випадками і травмами. Аналіз вибухів газу вивчався як якісно, так і кількісно для кращого розуміння першопричин, що створюють небезпечні аварійні ситуації на підставі аналізу дерева відмов (АДВ). Результати. Встановлено, що 11 нещасних випадків привели до 53 смертельних випадків і 35 травм у період з 2010 по 2018 роки у Пакистані. Значна частина причин (4 з 7), що призвели до 5 з 10 нещасних випадків, 49 з 53 смертей та 28 з 35 травм, була пов’язана з вибухом газу, а основні фактори, що викликають вибух – це накопичення газу і його загоряння. Акцентовано увагу на належну якість проектування шахт, регулярний огляд шахт, дотримання пропонованих правил і норм безпеки. Наукова новизна. Метод АДВ було вперше застосовано для розуміння глибинних причин, що викликають вибух газу у вугільних шахтах Пакистану, а його специфікація дозволила виявити ряд важливих ключових факторів, які слід враховувати для зменшення ризику вибуху газу й запобігання викликаних ним аварій. Практична значимість. Розроблено стратегічні заходи, що дозволяють запобігти або зменшити число аварій зі смертельними наслідками (або без них), викликаних вибухом газу. Для цієї мети пропонується, аби в Пакистані були проведені серйозні структурні реформи і перетворення в галузі охорони праці.Цель. Анализ влияния основных факторов, вызывающих взрывы шахтного газа метана на основе составления модели дерева отказов в условиях угольных шахт Пакистана. Методика. Для достижения цели исследования применен эмпирический анализ взрывов газа в угольных шахтах Пакистана на основе данных с 2010 по 2018 годы для определения точного числа аварий со смертельными случаями и травмами. Анализ взрывов газа изучался как качественно, так и количественно для лучшего понимания первопричин, которые создают опасные аварийные ситуации на основании анализа дерева отказов (АДО). Результаты. Установлено, что 11 несчастных случаев привели к 53 смертельным случаям и 35 травмам в период с 2010 по 2018 годы в Пакистане. Значительная часть причин (4 из 7), приведших к 5 из 10 несчастных случаев, 49 из 53 смертей и 28 из 35 травм, была связана со взрывом газа, а основные факторы, вызывающие взрыв – это накопление газа и его возгорание. Акцентировано внимание на надлежащее качество проектирования шахт, регулярный осмотр шахт, соблюдение предлагаемых правил и норм безопасности шахт. Научная новизна. Метод АДО был впервые применен впервые для понимания глубинных причин, вызывающих взрыв газа в угольных шахтах Пакистана, а его спецификация позволила выявить ряд важных ключевых факторов, которые следует учитывать для сокращения риска взрыва газа и предотвращения вызванных им аварий. Практическая значимость. Разработаны стратегические меры, позволяющие предотвратить или уменьшить число аварий со смертельными последствиями (или без них), вызванных взрывом газа. Для этой цели предлагается, чтобы в Пакистане были проведены серьезные структурные реформы и преобразования в области охраны труда.This research was funded by the National Natural Science Foundation of China (51574226) and 2017 Special Project of Subject Frontiers Scientific Research in China University of Mining and Technology (2017XKQY047). Additionally, authors are very thankful to the School of Mines, China University of Mining and Technology, Xuzhou, 221116 China, whose support allowed to accomplish this research within the specified time

An assessment of k-workers among SMIs in Malaysia

This paper is based on a research study to assess the development of human resource based on the application of Information Technology in the industrial sector, specifically the small-medium enterprises in Malaysia.This is a field study in the form of a survey research using a cross-sectional approach where a sample of SMIs representing the production and manufacturing firms listed in the Federation of Malaysian Manufacturers were sought.Sampling technique in the form of proportionate random sampling was used taking into account the different sample frame sizes according to the industries.A total of 200 firms were selected in which questionnaires were sent and 84 usable returns were received representing a 42 percent response.Results of the study showed a small number of K-Workers present in the SMI firms with only 33 percent of the firms in the sample reported having knowledge workers. There is also a low degree of technology and IT adoption among the SMI firms with only half of the firms invested in technology and/or IT.However, there is a positive indication towards increasing the number of K-Workers among SMIs in the study as all respondents have access to e-mails.This can be seen as a motivating factor towards encouraging more SMIs to adopt IT and changing the way employees perform their business activities moving towards achieving the long-term competitiveness in the knowledge economy

Active and stable methane oxidation nano-catalyst with highly-ionized palladium species prepared by solution combustion synthesis

We report on the synthesis and testing of active and stable nano-catalysts for methane oxidation. The nano-catalyst was palladium/ceria supported on alumina prepared via a one-step solution-combustion synthesis (SCS) method. As confirmed by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and high-resolution transmission electron microscopy (HTEM), SCS preparative methodology resulted in segregating both Pd and Ce on the surface of the Al 2 O 3 support. Furthermore, HTEM showed that bigger Pd particles (5 nm and more) were surrounded by CeO 2 , resembling a core shell structure, while smaller Pd particles (1 nm and less) were not associated with CeO 2 . The intimate Pd-CeO 2 attachment resulted in insertion of Pd ions into the ceria lattice, and associated with the reduction of Ce 4+ into Ce 3+ ions; consequently, the formation of oxygen vacancies. XPS showed also that Pd had three oxidation states corresponding to Pd0, Pd 2+ due to PdO, and highly ionized Pd ions (Pd (2+x)+ ) which might originate from the insertion of Pd ions into the ceria lattice. The formation of intrinsic Ce 3+ ions, highly ionized (Pd2+ species inserted into the lattice of CeO 2 ) Pd ions (Pd (2+x)+ ) and oxygen vacancies is suggested to play a major role in the unique catalytic activity. The results indicated that the Pd-SCS nano-catalysts were exceptionally more active and stable than conventional catalysts. Under similar reaction conditions, the methane combustion rate over the SCS catalyst was ~18 times greater than that of conventional catalysts. Full methane conversions over the SCS catalysts occurred at around 400 C but were not shown at all with conventional catalysts. In addition, contrary to the conventional catalysts, the SCS catalysts exhibited superior activity with no sign of deactivation in the temperature range between ~400 and 800 C. 2018 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland.Acknowledgments: This paper was made possible by an NPRP Grant #6-290-1-059 from the Qatar National Research Fund (a member of Qatar Foundation). The statements made herein are solely the responsibility of the authors.Scopu

Threshold photoelectron photoion coincidence spectroscopy of trichloroethene and tetrachloroethene

The threshold photoelectron, the threshold photoelectron photoion coincidence and ion breakdown spectra of trichloroethene and tetrachloroethene have been recorded from 9 – 22 eV. Comparisons with the equivalent data for the three dichloroethene molecules and theoretical calculations highlight the nature of the orbitals involved during photoionisation in this energy range. The ground electronic state of C$_2$HCl$_3^+$ (C$_2$Cl$_4^+$) is bound, with excited valence states dissociating to C$_2$HCl$_2^+$ (C$_2$Cl$_3^+$) and C$_2$HCl$^+$ (C$_2$Cl$_2^+$). Appearance energies suggest that C$_2$HCl$^+$ forms from C$_2$HCl$_3^+$ by loss of two chlorine atoms, whereas C$_2$Cl$_2^+$ forms from C$_2$Cl$_4^+$ by loss of a Cl$_2$ molecule. The translational kinetic energy release into C$_2$HCl$_2^+$ (C$_2$Cl$_3^+$) + Cl is determined as a function of energy. In both cases, the fraction of the available energy released into translational energy of the two products decreases as the photon energy increases

Effect of the Concentration of Copper on the Properties of Copper Sulfide Nanostructure

      تم تحضير كبريتيد النحاس النانوي (  CuS NPs )  بتفاعل بسيط بين نترات النحاس بتركيزات مختلفة (10. و 30. و 50.) ملي مول والثايوريا والماء كمذيب بأستخدام الطريقة الكيميائية. تم ترسيب المساحيق النانوية المحضرة على ارضية زجاجية بتقنية الصب وبدرجة حرارة 60  درجة مئوية. تم توصيف الأغشية النانوية الناتجة بواسطة حيود الأشعة السينية (XRD) ، مجهر القوة الذرية (AFM) ، ومجهر الالكتروني الماسح (SEM ),وأطياف الأشعة فوق البنفسجية – المرئية. أظهرت أنماط XRD أن جميع العينات كانت عبارة عن تركيب سداسي لكبريتيد النحاس وبمتوسط ​​أحجام بلورية 14.07 - 16.51 نانومتر. بينت صور AFM اغلب الجسيمات كانت كروية الشكل وبعضها اسطوانية تقريبًا وبمعدل حجم قطر 49.11-90.64  نانومتر. من دراسة امتصاص الأشعة فوق البنفسجية ، لوحظ أن حافة الامتصاص تزداد لجميع الأغشية الرقيقة المرسبة تبعا لزيادة التركيز، مما يؤدي إلى نقصان في فجوة النطاق من 3.5 إلى 3.0 الكترون فولت لـلتراكيز( 0.1  و 0.5 ) ملي مول على التوالي.Nanoparticles of copper sulfide have been prepared by simple reaction between using copper nitrate with different concentrations ratio 0.1, 0.3, and 0.5 mM, thiourea by a simple chemical route. The prepared Nano powders have been deposited onto glass substrates by casting method at 60°C. The structure of the product Nano- films has been studied by x-ray diffraction, where the patterns showed that all the samples have a hexagonal structure of covellite copper sulfide with the average crystalline sizes 14.07- 16.51 nm. The morphology has been examined by atomic force microscopy, and field emission scan electron microscopy. The AFM images showed particles with almost spherical and rod shapes with average diameter sizes of 49.11- 90.64 nm. From the UV-Vis absorption studies, it has been noted that the increased absorption edge for all thin films leads to decreases in the energy gap of 3.5 to 3.0 eV for 1mM and 5mM respectively

Integrated use of Biochar: A tool for improving soil and wheat quality of degraded soil under wheat-maiza cropping pattern

Wheat quality, nutrient uptake and nutrient use efficiency are significantly influenced by nutrient sources and application rate. To investigate the integrative effect of biochar, farmyard manure (FYM) and nitrogen (organic and inorganic soil amendments) in a wheat-maize cropping system, a two year study was designed to assess the interactive outcome of biochar, FYM and nitrogenous fertilizer on wheat nitrogen (N) parameters and associated soil quality parameters. Three levels of biochar (0, 25 and 50 t ha-1), two levels of FYM (5 and 10 t ha-1) and two levels of nitrogen fertilizer (60 and 120 kg ha-1) were used in the study. Biochar application displayed a significantly increased in wheat leaf, stem, straw and grain N content; grain and total N-uptake and grain protein content by 24, 20, 24, 56, 50, 17 and 20% respectively. Similarly, biochar application significantly increased soil total N (TN) and soil mineral N (SMN) by 63 and 40% respectively in second year. FYM application increased grain, leaf and straw N content by 20, 19.5 and 18% respectively, and increased total N-uptake and grain protein content by 49 and 19% respectively. FYM increased soil TN and SMN by 63 and 32% in both the years of the experiment. Mineral N application increased soil TN by over a half and SMN by a third, and grain protein content increased 16%. In contrast, nitrogen use efficiency (NUE) decreased for all amendments relative to the control. However, biochar treated plots improved NUE by 38% compared to plots without biochar. In conclusion, this field experiment has illustrated the potential of biochar to bring about short-term benefits in wheat and soil quality parameters in wheat-maize cropping systems. However, the long-term benefits remain to be quantified

Hepatitis B and hepatitis C in Pakistan: prevalence and risk factors

SummaryBackgroundPakistan carries one of the world’s highest burdens of chronic hepatitis and mortality due to liver failure and hepatocellular carcinomas. However, national level estimates of the prevalence of and risk factors for hepatitis B and hepatitis C are currently not available.MethodsWe reviewed the medical and public health literature over a 13-year period (January 1994–September 2007) to estimate the prevalence of active hepatitis B and chronic hepatitis C in Pakistan, analyzing data separately for the general and high-risk populations and for each of the four provinces. We included 84 publications with 139 studies (42 studies had two or more sub-studies).ResultsMethodological differences in studies made it inappropriate to conduct a formal meta-analysis to determine accurate national prevalence estimates, but we estimated the likely range of prevalence in different population sub-groups. A weighted average of hepatitis B antigen prevalence in pediatric populations was 2.4% (range 1.7–5.5%) and for hepatitis C antibody was 2.1% (range 0.4–5.4%). A weighted average of hepatitis B antigen prevalence among healthy adults (blood donors and non-donors) was 2.4% (range 1.4–11.0%) and for hepatitis C antibody was 3.0% (range 0.3–31.9%). Rates in the high-risk subgroups were far higher.ConclusionsData suggest a moderate to high prevalence of hepatitis B and hepatitis C in different areas of Pakistan. The published literature on the modes of transmission of hepatitis B and hepatitis C in Pakistan implicate contaminated needle use in medical care and drug abuse and unsafe blood and blood product transfusion as the major causal factors