In this paper, we propose a new node architecture LonWorh control Network for home network system environmint using power line communications. Using conventional Lon Work technology is a many disputable points for home network. LonWork network system needs high-cost development equipment. Moreover, conventional Lon Work system can not implement high-grade algorithms and variety application operation. because of the limitation of processing ability in Neuron chip. For that reason, the proposed structure is applicable to low-cost and more complex applications which are impossible in home network using conventional Lonworks structure. The proposed structure is implemented with some hardware and かone software for power line home network. The physical layer and the MAC layer of the LonTalk protocol within ton Work are implemented in hardware, which decreases the development costs communication processor. The upper of link layer of the LonTalk protocol is implemented with software, which decreases the development costs of software and increases the flexibility of tile system and increases the extension of the system. We verified the commercial feasibility of the proposed system through the power line tests with the existing LonWorks network in home network. As a result, it is concluded that the proposed architecture provides increasing flexibility and decreasing cost of the system.
Various problems such as the increase of the power loss and the voltage instability may often occur in the case of low load power factor. The demand of reactive power increases continuously with the growth of active power and the restructuring of electric power companies makes the comprehensive management of reactive power a troublesome problem, so that the systematic control of load power factor is required. In this paper, the load power factor sensitivity of the generation cost is derived and it is used for determining the locations of reactive power compensation devices effectively and for enhancing the load power factor appropriately. In addition, the voltage variation penalty cost is introduced and the integrated costs including the voltage variation penalty cost are used for determining the value of the load power factor from the point of view of the economic investment and voltage regulation. It is shown through the application to a large-scale power system that the load power factor can be enhanced effectively and appropriately using the load power factor sensitivity and integrated costs.
The concept known as Vehicle-to-Grid (V2G) is to provide power to help balance loads by charging at night when demand is low and sending power to the grid when demand is high. Therefore, it is important to model the cost-benefit characteristics of Electric vehicle(EV)'s operation considering the negawatt market in real time. This paper proposes a methodology to formulate the various costs and economic benefits for sending the EV's power back to the grid, including a concept of inconvenience costs caused by operating the EV as a battery. This paper also introduces the general decision-making process based on the cost-benefit analysis in order to simulate the reasonable participation of V2G service. In the case study, it is confirmed by two-case simulations that the proposed approach is useful to help EV owners' decision-making. In the future, it is expected that the proposed methodology can be used as a decision-making guideline to help prepare the EV' power transmission.
Petrolo, Marco;Carrera, Erasmo;Alawami, Ali Saeghier Ali Saeed
Advances in aircraft and spacecraft science
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제3권1호
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pp.95-112
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2016
This paper presents the free vibration analysis of damaged beams by means of 1D (beam) advanced finite element models. The present 1D formulation stems from the Carrera Unified Formulation (CUF), and it leads to a Component-Wise (CW) modelling. By means of the CUF, any order 2D and 1D structural models can be developed in a unified and hierarchical manner, and they provide extremely accurate results with very low computational costs. The computational cost reduction in terms of total amount of DOFs ranges from 10 to 100 times less than shell and solid models, respectively. The CW provides a detailed physical description of the real structure since each component can be modelled with its material characteristics, that is, no homogenization techniques are required. Furthermore, although 1D models are exploited, the problem unknown variables can be placed on the physical surfaces of the real 3D model. No artificial surfaces or lines have to be defined to build the structural model. Global and local damages are introduced by decreasing the stiffness properties of the material in the damaged regions. The results show that the proposed 1D models can deal with damaged structures as accurately as a shell or a solid model, but with far lower computational costs. Furthermore, it is shown how the presence of damages can lead to shell-like modal shapes and torsional/bending coupling.
While the wheel flat is an asymmetrical phenomenon in the railway, majority of researches have used two-dimensional models in the investigation of the effect of wheel flat on the wheel rail forces. This is due to the considerably low computational costs of two dimensional (2D) models although their reliability is questionable. This leaves us with the question of "what is the optimum modeling technique?". It is addressed in this research. For this purpose, two and three dimensional numerical models of railway vehicle/track interaction were developed. The three dimensional (3D) model was validated by comparisons of its results with those obtained from a comprehensive field tests carried out in this research and then, the results obtained from the 2D and 3D models were compared. The results obtained indicate that there are considerable differences between wheel/rail forces obtained from the 2D and 3D models in the conditions of medium to large wheel-flats. On the other hand, it was shown that the results of the 2D models are reliable for particular ranges of vehicle speed, railway track stiffness and wheel-fats lengths and depths. The results were used to draw a diagram, which presents the optimum modeling technique, compromising between the costs and accuracy of the obtained results.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제12권1호
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pp.11-19
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2020
In recent years, oil prices have continued to be low owing to the development of unconventional resources such as shale gas, coalbed methane gas, and tight gas. However, shipping companies are still experiencing difficulties because of recession in the shipping market. Hence, they devote considerable effort toward reducing operating costs. One of the important parameters for reducing operating costs is the frictional resistance of vessels. Generally, a vessel is covered with paint for smoothing its surface. However, frictional resistance increases with time owing to surface roughness, such as that caused by fouling. To prevent this, shipping companies periodically clean or repaint the surfaces of vessels using analyzed operating data. In addition, studies using various methods have been continuously carried out to identify this phenomenon such as fouling for managing ships more efficiently. In this study, numerical simulation was used to analyze the change in the resistance performance of a ship owing to an increase in surface roughness using commercial software, i.e., Star-CCM+, which solves the continuity and Navier eStokes equations for incompressible and viscous flow. The conditions for numerical simulation were verified through comparison with experiments, and these conditions were applied to three ships to evaluate resistance performance according to surface roughness.
In fine-tuning-based transfer learning, the size of the dataset may affect learning accuracy. When a dataset scale is small, fine-tuning-based transfer-learning methods use high computing costs, similar to a large-scale dataset. We propose a mid-level feature extractor that retrains only the mid-level convolutional layers, resulting in increased efficiency and reduced computing costs. This mid-level feature extractor is likely to provide an effective alternative in training a small-scale medical image dataset. The performance of the mid-level feature extractor is compared with the performance of low- and high-level feature extractors, as well as the fine-tuning method. First, the mid-level feature extractor takes a shorter time to converge than other methods do. Second, it shows good accuracy in validation loss evaluation. Third, it obtains an area under the ROC curve (AUC) of 0.87 in an untrained test dataset that is very different from the training dataset. Fourth, it extracts more clear feature maps about shape and part of the chest in the X-ray than fine-tuning method.
The 3th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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pp.1625-1629
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2009
The new paradigm called 'Low Carbon Green Growth' involved in reducing greenhouse gas is on the rise as a critical issue worldwide. The essential of Kyoto protocol issued in 1997 is to achieve the sustainable economic growth environments by converting existing production system to eco-friendly one. The protocol imposes the liability to reduce greenhouse gas to the countries joined to it. The paradigm is directly involved in the energy consumption and environmental pollution caused by construction activities. Value Engineering which are mainly applied in the design phase in practice is a measure to improve the value of a constructed facility by analyzing and/or appraising the functions and costs of it. However, an appropriate method which assesses eco-friendliness of constructed facility has not been propose by researchers. This paper proposes a method which assesses the performance involved in eco-friendliness of constructed facility using Value Engineering (VE) in the design phase. The method estimates the environmental cost relative to the amounts of energy consumption and environmental pollution occurred over the entire project life cycle. The database called "Life Cycle Inventory DB", which stores information about the amounts of environmental pollution, is used. The algorithm which retrieves the amounts of environmental pollutions from the DB and converts them into environmental costs is developed. The algorithm is implemented into a system which quantifies the eco-friendliness of constructed facility in the design phase using VE.
Solar pumps, for water lift systems, is becoming popular in rural areas for supplying drinking water in dry seasons when its need is elevated. The development in technology has also made solar pumps readily available and cheap which has increased its demands. So, for scattered settlements having a limited budget for operation and maintenance costs, solar pump is preferred over grid connected electrical pumping systems. This primary objective of the study was to design a solar photovoltaic pumping drinking water supply system for a small health post which is about 45 km east from Kathmandu, the capital city of Nepal. The study also compared and verified the final design with the system's existing design prepared by a development agency. The water source for this study was a confined aquifer 115m below the surface. The water demand was calculated to be 11m3 per day. A 1500 kPa submersible pump attached to a motor was selected and installed. Along with that twelve solar panels, reservoir, transmission main and distribution main was designed. The outcomes conclude solar photovoltaic pumping water supply systems to be cost-effective with an estimated cost of only USD 0.84 million per MLD. Solar pumps require low maintenance and operation costs and its repairs can quickly be done by the local people. The study also shows that solar technology produces no sound, needs no fuel making it environmentally friendly.
Purpose: Korea's construction industry has faced declining productivity and quality issues due to labor-intensive onsite construction and variables like weather, material price fluctuations, and labor shortages. The modular housing industry, introduced in Korea in 2003, offered benefits like reduced construction time and enhanced productivity through offsite manufacturing. However, its adoption remains limited due to high costs, quality concerns, and low consumer acceptance. Research Design, Data, and Methodology: This study explores the feasibility and impact of implementing smart factory technologies in the modular housing industry to overcome these barriers. Using survey data from 179 construction industry experts, the study employs frequency and regression analysis to identify key factors influencing the adoption of modular housing and the effectiveness of smart factories. Findings suggest that government-led educational programs and strong policy support are essential for successful implementation, enhancing productivity, reducing costs, and improving quality. Conclusions: The study emphasizes the need for standardization of modular housing, deregulation of relevant laws, and increased public awareness to stimulate market growth and innovation. Policy recommendations include financial support for modular manufacturers transitioning to smart factories, ensuring stable supply volumes, and promoting the benefits of modular housing to consumers. Integrating smart factory technologies can lead to significant advancements in the modular housing industry, contributing to the sustainable development and modernization of Korea's construction sector.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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