Efficiency improvement by navigated safety inspection involving visual clutter based on the random search model.

Navigated inspection seeks to improve hazard identification (HI) accuracy. With tight inspection schedule, HI also requires efficiency. However, lacking quantification of HI efficiency, navigated inspection strategies cannot be comprehensively assessed. This work aims to determine inspection efficiency in navigated safety inspection, controlling for the HI accuracy. Based on a cognitive method of the random search model (RSM), an experiment was conducted to observe the HI efficiency in navigation, for a variety of visual clutter (VC) scenarios, while using eye-tracking devices to record the search process and analyze the search performance. The results show that the RSM is an appropriate instrument, and VC serves as a hazard classifier for navigation inspection in improving inspection efficiency. This suggests a new and effective solution for addressing the low accuracy and efficiency of manual inspection through navigated inspection involving VC and the RSM. It also provides insights into the inspectors' safety inspection ability

High-Density Single Nucleotide Polymorphism Genome-Wide Linkage Scan for Susceptibility Genes for Diabetic Nephropathy in Type 1 Diabetes: Discordant Sibpair Approach

OBJECTIVE— Epidemiological and family studies have demonstrated that susceptibility genes play an important role in the etiology of diabetic nephropathy, defined as persistent proteinuria or end-stage renal disease (ESRD) in type 1 diabetes

Functional annotations of diabetes nephropathy susceptibility loci through analysis of genome-wide renal gene expression in rat models of diabetes mellitus

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Hyperglycaemia in diabetes mellitus (DM) alters gene expression regulation in various organs and contributes to long term vascular and renal complications. We aimed to generate novel renal genome-wide gene transcription data in rat models of diabetes in order to test the responsiveness to hyperglycaemia and renal structural changes of positional candidate genes at selected diabetic nephropathy (DN) susceptibility loci.</p> <p>Methods</p> <p>Both Affymetrix and Illumina technologies were used to identify significant quantitative changes in the abundance of over 15,000 transcripts in kidney of models of spontaneous (genetically determined) mild hyperglycaemia and insulin resistance (Goto-Kakizaki-GK) and experimentally induced severe hyperglycaemia (Wistar-Kyoto-WKY rats injected with streptozotocin [STZ]).</p> <p>Results</p> <p>Different patterns of transcription regulation in the two rat models of diabetes likely underlie the roles of genetic variants and hyperglycaemia severity. The impact of prolonged hyperglycaemia on gene expression changes was more profound in STZ-WKY rats than in GK rats and involved largely different sets of genes. These included genes already tested in genetic studies of DN and a large number of protein coding sequences of unknown function which can be considered as functional and, when they map to DN loci, positional candidates for DN. Further expression analysis of rat orthologs of human DN positional candidate genes provided functional annotations of known and novel genes that are responsive to hyperglycaemia and may contribute to renal functional and/or structural alterations.</p> <p>Conclusion</p> <p>Combining transcriptomics in animal models and comparative genomics provides important information to improve functional annotations of disease susceptibility loci in humans and experimental support for testing candidate genes in human genetics.</p

Metodyka pozyskiwania wiedzy dotyczącej diagnostyki maszyn i procesów

The paper deals with an outline of a methodology of acquisition of diagnostic knowledge concerning machinery and processes. The problem formulated in the paper concerns the possibility to develop a general methodology of acquiring knowledge of technical diagnostics. Two issues are discussed: methods of knowledge acquisition about machinery mainly considered as static objects, and methods of acquiring knowledge in the form of heuristic models of dynamic objects and processes. Methods developed in the author's research group are mainly dealt with. The paper concludes with future work envisaged.W artykule przedstawiono zarys metodyki pozyskiwania wiedzy diagnostycznej dotyczącej maszyn i procesów. Sformułowany problem badawczy dotyczy możliwości utworzenia i rozwoju ogólnej metodologii pozyskiwania wiedzy w zakresie diagnostyki technicznej. Omawiane są dwie grupy metod: pozyskiwania wiedzy o maszynach interpretowanych jako obiekty statyczne, a także pozyskiwania wiedzy w postaci heurystycznych modeli obiektów (dynamicznych) oraz procesów. Przedmiotem opisu SA w głównej mierze metody rozwijane w grupie badawczej, w której pracach uczestniczy autor. Artykuł zakończony jest próba określenia przyszłych prac dotyczących pozyskiwania wiedzy diagnostycznej

Inżynieria wiedzy i diagnostyka - dzisiaj i jutro

The paper addresses several issues concerning knowledge engineering in the context of technical diagnostics. The goal consists in preparing, verifying, validating and then implementing domain-specific knowledge, capable of aiding diagnosticians and other personnel in operating machinery and equipment. New trends in knowledge engineering focus our attention on discovering useful knowledge from huge databases that collect process data acquired from machinery, and making this knowledge even more easily available for humans. The paper concludes with discussion about prospective potential issues for next decades of this century.W referacie omówiono kilka problemów inżynierii wiedzy widzianych w kontekście diagnostyki technicznej. Celem tego postępowania jest przygotowanie, zweryfikowanie, walidowanie a następnie zastosowanie wiedzy specyficznej dla danej dziedziny, która mogłaby wspomóc diagnostów i inny personel w prowadzeniu maszyn i urządzeń. Nowe trendy w inżynierii wiedzy skupiają naszą uwagę na odkrywaniu użytecznej wiedzy w ogromnych bazach danych zawierających dane procesowe zgromadzone dla maszyn, a także na zwiększeniu dostępności do tej wiedzy. W podsumowaniu przedstawiono przyszłe potencjalne zastosowania w kolejnych dekadach naszego wieku

Predictive pressure control of a water distribution network

W artykule zaprezentowano wyniki badań dotyczących sterowania predykcyjnego ciśnieniem w sieci wodociągowej o wielu zasilaniach. Przedmiotem sterowania była optymalizacja parametrów pracy sieci, mająca na celu obniżenie ciśnienia w porze nocnej, w miejscach sieci, gdzie ze względu na ich położenie ponad poziomem morza występuje maksymalne ciśnienie, przy jednoczesnym zapewnieniu minimalnego wymaganego ciśnienia w pozostałych punktach sieci. Rezultat ten uzyskano przez manipulowanie ciśnieniami na zasilaniach, które daje pożądany przebieg linii ciśnień dla danej strefy. W budowie regulatora zastosowano algorytm Generalized Predictive Control (GPC), w którym model obiektu sterowanego zidentyfikowano w oparciu o dane otrzymane w wyniku eksperymentu numerycznego. Sprawdzenie poprawności rozwiązania przeprowadzono w środowisku Matlab&reg; korzystając z przybornika Model Predictive Control&trade;. Weryfikację działania metody oparto o dane i strukturę obiektu zidentyfikowane w ramach projektu prowadzonego we współpracy z PWiK Rybnik Sp. z. o. o. Otrzymane wyniki potwierdzają poprawność działania metody dla tak postawionego problemu eksploatacji sieci wodociągowych.The paper presents results of research on predictive control of a water distribution network with multiple supplies. The object of study was optimization of work parameters of a water distribution network in order to decrease the level of pressure at night for the places with the highest pressure values. This was achieved by manipulating the supply pressures to obtain the desired level of the pressure lines for a given area. The considered water distribution networks are shown in Figs. 1 and 2, whereas description of the network characteristic points is given in Tab. 1. The detailed discussion of selected water networks is contained in [1, 2, 3]. The authors made a deep literature review [4] and, as a result, selected the Generalized Predictive Control algorithm (see Fig. 4) as a framework for the predictive control. The schema of the predictive control for an exemplary water distribution network is shown in Fig. 5. The con-trolled plant was identified from a numerical experiment made on a network simulation model. An exemplary result of model identification is shown in Fig. 3. The solution was verified in the Matlab&reg; environment with use of the Model Predictive Control&trade; toolbox. The results shown in Figs. 6-10 confirm that the method is a proper solution to this water distribution network maintenance problem. Implementation of the predictive control in a real water distribution network needs some costs to be incurred. However, it is expected that the costs will be returned soon, thanks to significant decrease in the number of malfunctions in the network caused by excessive hydraulic loads of the water network elements. In addition, it is possible to use the predictive control as a solution to the problem of undetected leakages whose level may be reduced with this method of control

System of diagnostics of small dc motors with the usage of identification method

W referacie opisano system diagnostyki małych silników prądu stałego, stosowanych w samochodach osobowych. Zaprojektowanie, skonstruowanie stanowiska pomiarowego, opracowanie metody i oprogramowania, a także weryfikacja takiego systemu były przedmiotem pracy dyplomowej magisterskiej pierwszego z autorów. Zastosowane podejście bazuje na modelu analitycznym silnika, opisującym część elektryczną i mechaniczną. Do detekcji i lokalizacji uszkodzeń wykorzystuje się dwie stałe: elektromechaniczną stałą czasową oraz elektromagnetyczną stałą czasową obwodu twornika. Estymacja wartości tych stałych następuje na podstawie zmierzonych wielkości: prędkości obrotowej i parametrów elektrycznych. Uzyskane wyniki porównywane są z wartościami wzorcowymi otrzymanymi z modelu. Otrzymane residua są klasyfikowane z wykorzystaniem prostego algorytmu progowego, a także przez rozmytą sieć neuronową. Wstępne badania weryfikacyjne, przeprowadzone dla kilku obiektów tego samego typu, potwierdziły poprawne działanie systemu.The paper deals with a system of diagnostics of small DC motors that are applied in personal cars. Design and development of a measuring stand, development of a method and respective software, and verification of this system were the subject of MSc thesis of the first author. The approach to the problem is based on analytical model of the motor, which describes both the electrical and mechanical parts of the object. Two time constants are applied in order to detect and isolate faults: electro-mechanical one and electro-magnetic time constant of the rotor circuit. These constants are estimated basing on such measured quantities as rotating speed and electric parameters. The obtained results are compared with pattern values calculated from the model. Received residuals are classified by using simple threshold algorithm, and by fuzzy neural network. The initial verification carried out for several motors of the same type confirmed correct operation of the diagnostic system

The conception of a methodology of degradation degree evaluation of laminates

Praca dotyczy detekcji i identyfikacji uszkodzeń w elementach maszyn z laminatów oraz prognozowania ich propagacji podczas pracy elementu. Rozpatruje się dwa przypadki uszkodzeń: delaminacje i nieciągłość włókien zbrojących. Przy modelowaniu rozpatruje się dwa przypadki modeli: płytę kołową utwierdzoną na brzegu oraz belkę wspornikową. Materiałem modeli oraz próbek jest transwersalnie izotropowy laminat. W pierwszej fazie badań są budowane modele matematyczne dla identyfikacji częstości podstawowej drgań dla płyty i belki i weryfikowane na podstawie modeli MES oraz eksperymentu W kolejnej fazie badań najpierw jest przeprowadzana analiza zmęczeniowa belki dla określenia parametrów obciążenia i liczby cykli do wystąpienia uszkodzeń. Budowany jest także model numeryczny do termomechanicznej analizy sprzężonej w celu identyfikacji optymalnej częstości wymuszenia w teście zmęczeniowym z uwzględnieniem temperatury samowzbudnej powstającej między warstwami na skutek tarcia. Podczas testu zmęczeniowego jest mierzona siła wymuszenia, przemieszczenia i temperatura samowzbudna, a także zliczana jest liczba cykli. Na podstawie badań można wnioskować o wpływie uszkodzeń i ich propagacji na cykl życia laminatu.This paper aims at recognizing and classifying faults in laminate elements of machinesand predicting propagation of faults during operation of the element. In the pre-processing phase we built mathematical models of identifi cation of the fi rst natural frequency for the plate and beam and then verifi ed it using the frequency numerical analysis based on FEM and the experiment. During the processing phase the fatigue test must take place. First the element is analysed in the fatigue numerical analysis in order to identify the parameters of loading and the number of cycles before crack initialization. Also at this time we are able to analyse the thermal mechanical coupling. This analysis is needed to identify the optimal loading frequency in the fatigue experimental test whilst considering the self-activating temperature between laminas in the laminate evoked by friction. In fatigue test the loading force, displacements and self-activating temperature are measured and the number of cycles is counted. Also we can conclude about the infl uence of the faults and its propagation to the life cycle of laminate

Zastosowanie poszerzonej rzeczywistości we wspomaganiu procesów projektowania, obsługi oraz diagnostyki maszyn

The paper presents the results of a research on applications of Augmented Reality (AR for short) which have been carried out in the Department of Fundamentals of Machinery Design, Silesian University of Technology, Gliwice, Poland. AR is a technology rising from Virtual Reality (VR). Generally, the main aim of application of AR technology is to aid the user in his/her operation in the real world. There are briefly described the applications of augmented reality concerning three important stages of a product lifecycle. The first one is the implementation of AR in machinery designing. The second one concerns aiding a technician in his maintenance work. And the last one is the application of AR in machinery diagnostics.W artykule zaprezentowano wyniki badań prowadzonych w Katedrze Podstaw Konstrukcji Maszyn (KPKM) nad zastosowaniem poszerzonej rzeczywistości (ang. augmented reality) we wspomaganiu prac inżynierskich. Poszerzona rzeczywistość wywodzi się z wirtualnej rzeczywistości. Podstawowym celem jej stosowania jest wspomaganie człowieka w wykonywaniu przez niego różnych działań. W artykule przedstawione są przykładowe systemy poszerzonej rzeczywistości opracowane w KPKM. Zastosowania tych systemów odnoszą się do kilku podstawowych etapów związanych z cyklem życia produktu, tj. projektowaniem, obsługą i diagnostyką tego produktu

Oprogramowanie do tworzenia i prowadzenia misji grupy robotów

The need of a software used for a mission control and maintenance of a group of robots increases with the expansion of mobile robotics applications. This paper discusses requirements for a software dedicated for semiautonomous mission planning, execution and monitoring. The authors present a working solution proposal which meets the majority of requirements stated before. The designed software contains path planning and trajectory generating algorithms necessary for the navigation of robots. The solution is equipped with an additional tool used to create surroundings for the mission in the simulation environment. The software is an universal tool which allows its application with different types of robots and missions. The applications of the system confirm the demand for mission control software and the results obtained from tests of the project prove its design propriety.Wraz z rozwojem zastosowań robotyki mobilnej rośnie zapotrzebowanie na oprogramowania stosowane do prowadzenia misji grupy robotów. Artykuł przedstawia główne wymagania stawiane oprogramowaniu dedykowanemu półautonomicznemu planowaniu, przeprowadzaniu i nadzorowaniu misji. Autorzy prezentują propozycje aplikacji spełniającej większość wymagań. Utworzone oprogramowanie zawiera algorytmy planowania ścieżki i generowania trajektorii niezbędne do nawigowania robotami. Rozwiązanie wyposażono w dodatkowe narzędzie tworzenia otoczenia misji w środowisku symulacyjnym. Oprogramowanie jest uniwersalnym narzędziem do sterowania różnymi typami robotów mobilnych w misjach o różnym charakterze. Obecne zastosowania i dalsze prace rozwojowe potwierdzają popyt na aplikacje dla sterowania misją, zaś wyniki otrzymane w ramach testów programu potwierdzają poprawność jego działania