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Bei der Integration technischer Energiemanagementsysteme (tEnMS) in Automatisierungsanlagen fällt ein hoher Engineering-Aufwand an, besonders für die Steuerungsprogrammierung. Dieser Engineering-Aufwand ist für industrielle Anwender der Hauptgrund, integrierte tEnMS nicht einzusetzen. Im Rahmen des Forschungsprojektes „Integriertes Anlagenengineering zur Erhöhung der Energieeffizienz (IAE4)“ (Förderkennzeichen: ZN2948; Forschungsprofessur des Landes Niedersachsen/Volkswagenstiftung) wurde untersucht, wie sich dieser Engineering-Aufwand reduzieren lässt. Hierzu wurde ein Software-Werkzeug entwickelt, das die benötigten Steuerungsprogramme automatisch aus Engineering-Daten und Gerätebeschreibungsdateien generiert. Dieser Beitrag stellt die Ergebnisse des IAE4-Projektes vor.
Quartz-crystal microbalances (QCMs) are commercially available mass sensors which mainly consist of a quartz resonator that oscillates at a characteristic frequency, which shifts when mass changes due to surface binding of molecules. In addition to mass changes, the viscosity of gases or liquids in contact with the sensor also shifts the resonance but also influences the quality factor (Q-factor). Typical biosensor applications demand operation in liquid environments leading to viscous damping strongly lowering Q-factors. For obtaining reliable measurements in liquid environments, excellent resonator control and signal processing are essential but standard resonator circuits like the Pierce and Colpitts oscillator fail to establish stable resonances. Here we present a lowcost, compact and robust oscillator circuit comprising of state-of-the-art commercially available surface-mount technology components which stimulates the QCMs oscillation, while it also establishes a control loop regulating the applied voltage. Thereby an increased energy dissipation by strong viscous damping in liquid solutions can be compensated and oscillations are stabilized. The presented circuit is suitable to be used in compact biosensor systems using custom-made miniaturized QCMs in microfluidic environments. As a proof of concept we used this circuit in combination with a customized microfabricated QCM in a microfluidic environment to measure the concentration of C-reactive protein (CRP) in buffer (PBS) down to concentrations as low as 5 μgmL -1.
Organisation der ITSicherheit in der Produktion : in zehn Schritten zur sicheren Produktionsanlage
(2018)
Der folgende Beitrag befasst sich mit der IT-Sicherheit von Produktionsanlagen aus Betreibersicht. Hierbei liegt der Fokus auf den organisatorischen Aspekten der IT-Sicherheit. In einer Bestandsaufnahme werden zunächst die Probleme herausgearbeitet, die entstehen, sofern sich eine Organisation im Wesentlichen auf technische Aspekte der IT-Sicherheit konzentriert. Daraus wird die Notwendigkeit organisatorischer Maßnahmen abgeleitet. Eine Betrachtung von Normen und Standards, die sich mit den organisatorischen Aspekten der IT-Sicherheit in der Produktion befassen, liefert das Grundgerüst für die Ableitung eines Maßnahmenplans. Der daraus resultierende 10-Punkte-Plan zur Umsetzung der IT-Sicherheit in der Produktion schließt den Beitrag ab.
Toward a service-based workflow for automated information extraction from herbarium specimens
(2018)
Over the past years, herbarium collections worldwide have started to digitize millions of specimens on an industrial scale. Although the imaging costs are steadily falling, capturing the accompanying label information is still predominantly done manually and develops into the principal cost factor. In order to streamline the process of capturing herbarium specimen metadata, we specified a formal extensible workflow integrating a wide range of automated specimen image analysis services. We implemented the workflow on the basis of OpenRefine together with a plugin for handling service calls and responses. The evolving system presently covers the generation of optical character recognition (OCR) from specimen images, the identification of regions of interest in images and the extraction of meaningful information items from OCR. These implementations were developed as part of the Deutsche Forschungsgemeinschaft funded a standardised and optimised process for data acquisition from digital images of herbarium specimens (StanDAP-Herb) Project.
Es wird der Fall des reinen Internverkehrs zwischen endlich vielen Teilnehmern bei voller Erreichbarkeit der Verbindungswege an einem einfachen Modell behandelt. Die Verkehrsgrößen werden berechnet. Der Verlust wird nach seinen verschiedenen möglichen Entstehungsursachen spezifiziert. Die entsprechenden Verlustwahrscheinlichkeiten werden exakt berechnet. Für die numerische Berechnung werden Rekursionsformeln abgeleitet. Unter den genannten Voraussetzungen sind die angegebenen Beziehungen auch für kleinste Teilnehmeranzahlen gültig. Ein aktueller Anwendungsfall liegt bei der Bemessung der Sprechkreisanzahl in einem Nachrichtensystem mit dezentraler Vermittlungstechnik und Vielfachzugriff zu den vorhandenen Sprechkreisen vor.
An important part of computed tomography is the calculation of a three-dimensional reconstruction of an object from series of X-ray images. Unfortunately, some applications do not provide sufficient X-ray images. Then, the reconstructed objects no longer truly represent the original. Inside of the volumes, the accuracy seems to vary unpredictably. In this paper, we introduce a novel method to evaluate any reconstruction, voxel by voxel. The evaluation is based on a sophisticated probabilistic handling of the measured X-rays, as well as the inclusion of a priori knowledge about the materials that the object receiving the X-ray examination consists of. For each voxel, the proposed method outputs a numerical value that represents the probability of existence of a predefined material at the position of the voxel while doing X-ray. Such a probabilistic quality measure was lacking so far. In our experiment, false reconstructed areas get detected by their low probability. In exact reconstructed areas, a high probability predominates. Receiver Operating Characteristics not only confirm the reliability of our quality measure but also demonstrate that existing methods are less suitable for evaluating a reconstruction.
Auch für das Teilnehmeranschlußnetz werden neben dem heute üblichen „Sternnetz" neuerdings „Ring-" und „Verzweigungsnetze" genannt, und es wird die Frage diskutiert, ob damit geringere Kosten zu erwarten sind. Mit Begriffen der Graphentheorie werden hier z.B. die Strukturen Stern, Ring, Baum definiert. Ein gedachtes Ortsnetz wird dann in quadratische Bereiche mit der Seitenlänge l und mit M Teilnehmern aufgeteilt. Für verschiedene Strukturen des Leiternetzes in der Teilnehmerebene werden die Mindestlängen der Leiter und der Kabelkanäle berechnet. Unter anderem zeigt sich, daß unabhängig von der Struktur des Leiternetzes die Kabelkanäle, ein dominierender Kostenanteil in der Teilnehmerebene, praktisch gleich lang sind, nämlich l/M^0,5 je Teilnehmer.
