Novel concept of sensor mat and its signal processing method is proposed for patient monitoring in medical application. Proposed sensor mat structure has sensing inner layer which has cross-linked arrangement using plastic optical fiber(POF). Large core diameter of plastic optical fiber behaved as band pass filter by averaging the noise component. caused by unwanted environmental factors. Signal processor followed by sensor output added noise immune performance by filtering out unwanted component. Fail-proof patient breath monitoring scheme was realized by using intelligent decision algorithm. Unlike the conventional approach by using mechanical sensor, which have high sensitivity both to intruder and to environmental noise, our approach provided reliable breath motion detection.
Loh, Kenneth J.;Tom, Caroline;Benassini, Joseph L.;Bombardelli, Fabian A.
Structural Monitoring and Maintenance
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제1권2호
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pp.183-195
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2014
Scour is one of the leading causes of overwater bridge failures worldwide. While monitoring systems have already been implemented or are still being developed, they suffer from limitations such as high costs, inaccuracies, and low reliability, among others. Also, most sensors only measure scour depth at one location and near the pier. Thus, the objective is to design a simple, low cost, scour hole topography monitoring system that could better characterize the entire depth, shape, and size of bridge scour holes. The design is based on burying a robust, waterproofed, piezoelectric sensor strip in the streambed. When scour erodes sediments to expose the sensor, flowing water excites it to cause the generation of time-varying voltage signals. An algorithm then takes the time-domain data and maps it to the frequency-domain for identifying the sensor's resonant frequency, which is used for calculating the exposed sensor length or scour depth. Here, three different sets of tests were conducted to validate this new technique. First, a single sensor was tested in ambient air, and its exposed length was varied. Upon verifying the sensing concept, a waterproofed prototype was buried in soil and tested in a tank filled with water. Sensor performance was characterized as soil was manually eroded away, which simulated various scour depths. The results confirmed that sensor resonant frequencies decreased with increasing scour depths. Finally, a network of 11 sensors was configured to form a distributed monitoring system in the lab. Their exposed lengths were adjusted to simulate scour hole formation and evolution. Results showed promise that the proposed sensing system could be scaled up and used for bridge scour topography monitoring.
This research is about a comfort sensing system for human environmental monitoring using a one-bodied humidity and temperature sensor and an air flow sensor. The thermal comfort that a human being feels in indoor environment has been known to be influenced mostly by six parameters, i.e. air temperature, radiation, air flow, humidity, activity level and clothing thermal resistance. Considering an environmental monitoring, we have designed and fabricated a one-bodied humidity and temperature sensor and an air flow sensor that detect air relative humidity, temperature and air flow in human environment using surface micromachining technologies. Micro-controller calculates a PMV (predicted mean vote) and CSV (comfort sensing vote) with sensing signals and display a PMV on LCD (liquid crystal display) for human comfort on indoor climate. Our work has demonstrated that a comfort sensing system can provide an effective means of measuring and monitoring the indoor comfort sensing index of a human being. Experimental results with simulated environment clearly suggest that our comfort sensing system can be used in many applications such as air conditioning system, feedback controlling in automobile, home and hospital etc..
Kim, NamHoon;Kim, Sang-Pil;Kim, Mi-Kyeong;Sohn, Hong-Gyoo
한국측량학회지
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제34권6호
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pp.547-557
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2016
Due to threats caused by social disasters, operating surveillance devices are essential for social safety. CCTV, infrared cameras and other surveillance equipment are used to observe threats. This research proposes a method for searching for the optimum location of surveillance sensors. A GA (Genetic Algorithm) was used, since this algorithm is one of the most reasonable and efficient methods for solving complex non-linear problems. The sensor specifications, a DEM (Digital Elevation Model) and VITD (Vector Product Interim Terrain Data) maps were used for input data. We designed a chromosome using the sensor pixel location, and used elitism selection and uniform crossover for searching final solution. A fitness function was derived by the number of detected pixels on the borderline and the sum of the detection probability in the surveillance zone. The results of a 5-sensor and a 10-sensor were compared and analyzed.
The electromechanical impedance(E/M)-based method detects local structural damages based on variations of electrical impedance signatures which are obtained from piezoelectric sensors bonded to the structure and excited in high frequency band. In this method, temperature changes may result in significant impedance variations and lead to erroneous diagnostic results of the structure. To tackle this problem, a new technique providing a 2-dimensional damage feature related to the temperature information is proposed to distinguish the structural damage from the undesirable temperature variation. For experimental tests to validate the proposed method, damages are introduced by bolt loosening to a bolt-jointed steel beam, and impedance signals are measured under varying temperature conditions through a piezoelectric sensor attached on the beam. A freely suspended piezoelectric sensor is additionally utilized to obtain temperature information indirectly from resistance signatures. From a relationship between the damage index (from a constrained sensor) and the temperature (from a freely suspended sensor or a temperature sensor), damages can be detected more clearly under varying temperature compared to other conventional approaches.
We developed a small sensor observation system (SSOS) at a relatively low cost to observe the atmospheric boundary layer. The accuracy of the SSOS sensor was compared with that of the automatic weather system (AWS) and meteorological tower at the Korea Meteorological Administration (KMA). Comparisons between SSOS sensors and KMA sensors were carried out by dividing into ground and lower atmosphere. As a result of comparing the raw data of the SSOS sensor with the raw data of AWS and the observation tower by applying the root-mean-square-error to the error, the corresponding values were within the error tolerance range (KMA meteorological reference point: humidity ${\pm}5%$, atmospheric pressure ${\pm}0.5hPa$, temperature ${\pm}0.5^{\circ}C$. In the case of humidity, even if the altitude changed, it tends to be underestimated. In the case of temperature, when the altitude rose to 40 m above the ground, the value changed from underestimation to overestimation. However, it can be confirmed that the errors are within the KMA's permissible range after correction.
The purpose of this study was to develop the national park visitor counting system using the ubiquitous sensor network. This system is composed of a sensor node, sink node, gateways, CDMA module, server, and clients. The results of the study were: 1) stable data transmission distance was possible within 100 meters between sensor nodes, 2) the developed counting sensor system showed a network communication stability level of 88.3 percent in 1.2m wide trails. When installed in concentrate use areas or forks of national parks, the visitor counting system will not only contribute to provide reliable visitor counting, but also to improve the quality of national park visitor service, to manage park facilities and natural resources more efficiently, to achieve an information oriented national park system.
Temperature monitoring techniques per depth have been recognized as important information in the reservoir environmental issues. However, old measurement method by single temperature sensor and cable type has demerits not only for its limited measuring location but for its inconvenience of users. In this study, multi-channel temperature monitoring system was introduced and executed experiment for actual application feasibility evaluation. Both type of new techniques such as multi-channel addressable built-in temperature sensor and fiber optic multi sensor were tested in Daechung and Imha reservoir. As a result, it was proved that these kinds of temperature monitoring skills had very good performance and availability for a output of spatial, simultaneous thermal distribution focused on the user's convenience. And these measuring method and thermal data will be useful for providing basic information in a water resources investigation like reservoir stratification and environmental problems.
무선 통신 기술과 다양한 감지 기술들의 발달로 실세계의 환경을 분석하고 생태계의 변화를 이해하기 위한 환경 모니터링 시스템들이 널리 개발되고 있다. 이러한 시스템들은 센서 데이터로부터 유용한 정보를 추출하기 위하여, 원시 센서 데이터를 기반으로 질의를 처리하기 때문에, 환경 모니터링 응용에서 전송되는 넓은 지역의 대용량 센서 데이터를 다루기 위해서는 높은 질의 처리 비용을 요구한다. 또한 현재 및 가까운 미래의 상황 체크를 요청하는 사용자 질의에 답하기 어려운 문제점이 있다. 이 논문에서는 환경 모니터링을 위해 사용자 질의를 효과적으로 처리하기 위한 모니터링 시스템 구조를 제시하고, 설계된 센서 데이터 필터링과 추상화 모델의 활용을 기술한다. 제시된 추상화 기법은 GIS의 경사 그리드를 기반으로 설계되어, 빠른 데이터 접근 및 갱신을 지원한다. 상황 분석을 위해 추상화 모델에서 센서 타입별로 추출된 내용은 질의 처리기에서 결합되어 사용자에게 의미있는 정보를 제공하는데 도움을 준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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