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A framework for current signal based bearing fault detection of permanent magnet synchronous motors
(2023)
Permanently excited synchronous motors are the driving components in countless systems and applications. The most common cause of motor failures are the bearings. Data-driven approaches have been used for predictive defect detections since many years, to prevent motors from an unexpected breakdown. In this way, downtime costs can be reduced and maintenance intervals based on actual wear can be realized.
Existing approaches are usually based on structure-borne sound sensors that have to be attached externally to the motors. The resulting costs reduce the economic attractiveness and scalability of the solution. Therefore, the focus of this dissertation is on fault detection based on internal motor current signals. Hurdles, arising from the choice of this signal sources, are to be tackled by the developed fault detection framework. By this, an adequate alternative to the use of external sensors is achieved. The core of the framework is the development of a fault detection pipeline, which is to be applicable under expected conditions of real-world applications.
The main pillars are data transformation methods derived from expert knowledge of different domains. These are concatenated and parameterized in an automated manner to reduce the human induced bias on the solution generation process.
Starting with a review of the state of research, existing research gaps are identified. From this, the research hypothesis and concrete research questions are derived and the general relevance of research is motivated. Subsequently, a conceptual description of the developed framework is given. In contrast to related work, the proposed approach focuses on the abstraction of the motors operating parameters from the pipeline hyperparameters uniquely at training time. This makes reparameterizations in the course of varied motor parameters obsolete, which increases the robustness with respect to real-world use cases.
The data used for the validation of the framework was acquired under real-world operating conditions to enable extensive stress tests of the developed pipelines. The results confirm the suitability of the framework in terms of general current based bearing fault detection as well as the intended use cases, regarding the working condition transfers.
Das Mammakarzinom ist die häufigste Krebserkrankung bei Frauen und betrifft vor allem Frauen zwischen 50 und 70 Jahren. Trotz steigender Zahl von Neuerkrankungen ist die Mortalitätsrate in den letzten Jahren gesunken, was auf verbesserte Früherkennungs- und Behandlungsmöglichkeiten zurückzuführen ist. Die interprofessionelle Zusammenarbeit von verschiedenen Professionen und (zertifizierten) Brustzentren hat ebenfalls einen positiven Einfluss auf die Gesundheitsversorgung von Frauen mit Mammakarzinom. Die Implementierung einer interprofessionellen Gesundheitsversorgung ist relevant, da der Krankheitsverlauf individuell verläuft und eine ganzheitliche Behandlung erfordert. Daher ist es aus Sicht der Versorgungsforschung von Bedeutung, die interprofessionelle Zusammenarbeit aus unterschiedlichen Perspektiven weiterzuentwickeln und zu optimieren.
Ziel ist es, Handlungsempfehlungen zur möglichen Optimierung der interprofessionellen Zusammenarbeit bei der Behandlung von Patientinnen mit Mammakarzinom zu geben.
Um die genannte Forschungsfrage zu beantworten, wurde eine qualitative Erhebung durchgeführt. Hierfür wurden verschiedene Professionen, die an der Behandlung von Patientinnen mit Mammakarzinom beteiligt sind und Patientinnen selbst befragt. Als theoretischer Hintergrund diente eine vorangegangene Literaturrecherche, auf welche aufbauend zwei verschiedene Fragebögen für Patientinnen und Professionen erstellt werden.
Durch die empirische Datenerhebung kann gezeigt werden, dass sich eine gute Vernetzung der Professionen untereinander positiv auf die interprofessionelle Zusammenarbeit auswirkt, da Informationslücken geschlossen und Behandlungsentscheidungen gemeinsam getroffen werden können. Dies wird als eine Voraussetzung für die interprofessionelle Zusammenarbeit definiert, neben der Standardisierung der Kommunikationswege, der Definition von klaren Verantwortungsbereichen und der Patientenzentrierung. Für den Behandlungserfolg und damit die interprofessionelle Zusammenarbeit ist es essentiell, dass die individuellen Patientenwünsche und -bedürfnisse berücksichtigt werden. Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Patientinnen neben der Eigenverantwortung für die Erkrankung weitere Rollen zu erfüllen haben, wie die Verantwortung für die Familie und die Informationsvermittlung, sodass sie auch in diesen Bereichen gefordert werden. Als Barrieren können neben der Professionsbezogenheit und den Sektorengrenzen fehlende Kapazitäten und Verantwortlichkeiten definiert werden. Diese fehlende Regelung der Verantwortlichkeiten begünstigt eine Verlagerung der Entscheidungsmacht zu den Ärzt*innen. Aufgrund einer fehlenden Implementierung der interprofessionellen Zusammenarbeit kommt es bei einem Personalwechsel zumeist zu einem Einbruch der erarbeiteten Strukturen und somit zu einem Verlust des Fortschritts.
Als Handlungsempfehlungen lassen sich aus der Forschung ableiten, dass die psychologische Betreuung über den gesamten Behandlungsverlauf ausgeweitet werden muss, digitale Plattformen zur Verbesserung der Kommunikation in der interprofessionellen Zusammenarbeit eingesetzt werden sollten und die Prozesse mit klaren Zuständigkeiten und Verantwortungsbereichen standardisiert werden müssen.
2021 wurden in der Kernstadt Fulda 2000 Personen über 65 Jahren postalisch zu ihrem Alltag und ihrer Lebensgestaltung befragt. In einem Überblick über unterschiedliche Lebensbereiche wird das Bild der Alltagsversorgungsmöglichkeiten und -hindernisse älterer Menschen deutlich. Handlungsempfehlungen für soziale und kommunale Unterstützung ergänzen die Zahlen.
Die Chancen auf eine gleichwertige Teilhabe an Lebensqualität und Gesundheit sind in Deutschland nicht nur sozial, sondern auch territorial ungleich verteilt. Der Gradient dieser Ungleichheit verläuft zwischen Stadt und Land, Zentrum und Peripherie, Ost und West entlang des Maßes der regionalen Deprivation. Eine solche territoriale gesundheitliche Ungleichheit, die nicht durch regionale Kulturen, sondern durch eine strukturelle Benachteiligung bestimmt wird, fordert die Strategien der kommunalen Gesundheitsförderung in ländlich peripheren Gemeinden besonders heraus. Das gilt insbesondere für das ostdeutsche Bundesland Mecklenburg-Vorpommern, welches in den letzten Jahrzehnten durch hohe Abwanderungsraten, Segregationen des Alters, des Geschlechts und der Bildung und vergleichsweise geringere Gesundheitschancen der Einwohnerinnen und Einwohner geprägt wurde.
In der vorliegenden Studie wurden daher die Lebensbedingungen und Gesundheitschancen älterer Bewohner in Dorfgemeinschaften in Nordostdeutschland auf zwei Ebenen untersucht. Zum einen wurden mit Hilfe biographisch-narrativer Interviews die erlebten und gelebten Entwicklungen des dörflichen Umfelds im Lebensverlauf nachgezeichnet. Zum anderen wurde die Geschichte des Dorfes als kollektive Erinnerungsarbeit in Geschichtswerkstätten mit einer gemeindebasierten partizipativen Strategie erarbeitet. Grundlage für die Ortsauswahl war eine ressourcenorientierte Mikrospatiale Typisierung (MispT) aller Gemeinden mit weniger als 500 Einwohnerinnen und Einwohnern. Damit wurde eine Grundlage für die Abkehr von der oft vorherrschenden Defizitorientierung in der kommunalen Gesundheitsförderung im ländlichen Raum hin zu einer Ressourcenorientierung geschaffen. Als theoretischer Ausgangspunkt dienten die Habitustheorie von Pierre Bourdieu und das salutogenetische Modell der Gesundheit von Aaron Antonovsky.
Im Ergebnis wurde eine partizipative Strategie für aktivierende Ansätze der Gesundheitsförderung entwickelt, welche die soziokulturellen Ressourcen in der Gemeinde berücksichtigt. Mit der Versachlichung dieses soziokulturellen Empowerments im Konzept der Gemeindewerkstatt LETHE können kommunale und individuelle ökonomische, soziale und kulturelle Ressourcen als Ausdruck des lokalen Gemeinschaftsgefühls wieder miteinander verbunden und als Lernprozess gefestigt werden.
Hintergrund: Die Corona-Pandemie hat für Menschen mit chronischer Erkrankung
und/oder Behinderung ein erhöhtes Risiko für ihre körperliche und psychische
Gesundheit dargestellt. Für diese Bevölkerungsgruppen ist ein kritischer
Umgang mit digitalen und coronaspezifischen Informationen von zentraler
Bedeutung. Bislang liegen wenig Studien vor, die die Ausprägung der
coronaspezifischen und digitalen Gesundheitskompetenz so-wie die psychische
Gesundheit während der Pandemie untersuchten. Die Studie „Gesundheit und
Gesundheitskompetenz von Menschen mit Beeinträchtigung in Deutschland in
Zeiten der Corona-Pandemie“ (kurz: HeHLDiCo - Health and Health Literacy of
People with Disabilities in Times of the Corona Pandemic) zielt darauf ab,
die digitale (dGK) und coronaspezifische (cGK) Gesundheitskompetenz, das
Suchverhalten nach Informationen sowie die psychische Gesundheit der
Zielgruppe zu analysieren.
Datenbasis und Methodik: Die Datenbasis bildete eine quantitative
Online-Erhebung, die vom 24.02.2021 bis zum 31.05.2021 deutschlandweit
durchgeführt wurde. Die Querschnittstudie richtete sich an Menschen mit
chronischer Erkrankung und/oder Behinderung. Der Feldzugang er-folgte über
die Bundesarbeitsgemeinschaft der Selbsthilfe (BAG),
Landesarbeitsgemeinschaften (LAG) und die Nationale Kontakt- und
Informationsstelle zur Anregung und Unter-stützung von Selbsthilfegruppen
(NAKOS). Es beteiligten sich insgesamt N=1.076 Personen ab dem Alter von 18
Jahren an der Befragung. Der Fragebogen (in Leichter und Alltagssprache)
umfasste Indikatoren zur coronaspezifischen sowie digitalen
Gesundheits-kompetenz, dem Informationssuchverhalten und der psychischen
Gesundheit (coronabedingter Stress, Sorgen, Burnoutgefährdung, Einsamkeit,
Wohlbefinden). Neben soziodemo-grafischen und -ökonomischen Angaben wurden
Merkmale der Behinderung, chronischen Erkrankung und daraus resultierenden
Einschränkungen erfasst. Die statistische Auswertung erfolgte anhand von
deskriptiven und bivariaten Analysen.
Ergebnisse: Die Befragten gaben häufig Schwierigkeiten im Umgang mit
coronaspezifischen (41,3 %) und digitalen Informationen (26,1 %) an.
Insbesondere zeigten sich Schwierigkeiten bei Befragten mit niedrigem
Bildungshintergrund (cGK: 56,3 %; dGK: 32,2 %) und niedrigem subjektiven
Sozialstatus (SSS) (cGK: 54,3 %; dGK: 34,7 %). Die Ergebnisse zur
psychischen Gesundheit (coronabedingter Stress, Sorgen, Burnoutgefährdung,
Einsamkeit, Wohlbefinden) verweisen auf häufige Ausprägungen bei folgenden
Befragten-gruppen: hierzu zählen weibliche Befragte, 18-44jährige, Befragte
mit Einschränkungen durch ihre chronische Erkrankung, Befragte mit niedrigem
subjektiven Sozialstatus sowie Befragte, die kein Mitglied der Selbsthilfe
waren. Daneben zeigten sich deutliche Unter-schiede in der Ausprägung einer
überdurchschnittlich schlechten psychischen Gesundheit in Abhängigkeit von
dem Niveau der Gesundheitskompetenz. Befragte mit einer niedrigen
coronaspezifischen und digitalen Gesundheitskompetenz berichteten deutlich
häufiger von psychischen Gesundheitsproblemen während der Pandemie.
Diskussion: Die Studienergebnisse weisen darauf hin, dass die Förderung der
Gesundheitskompetenz und der psychischen Gesundheit von Menschen mit
chronischer Erkrankung und/oder Behinderung wichtig ist, in den Blick zu
nehmen. Die Selbsthilfe kann dabei einen wichtigen Beitrag leisten, da die
Selbsthilfegruppenleitungen meist eine gute Kenntnis über die
(Lebens-)Situation ihrer Mitglieder haben und daher (individuelle)
Unterstützungs- und Beratungsangebote anbieten können.
We explore whether the integration of carbon offsets into investment portfolios improves perfor-mance. Our results show that investment strategies that include such offsets achieve higher Sharpe Ratios than the diversified benchmark portfolios. The efficient frontier of optimal portfolio choices is shifted upwards as a result of including compliance and voluntary carbon offsets in the portfolio. Our results also show that while diversified portfolios may benefit from carbon offsets integration, voluntary carbon offsets are significantly more sensitive to exogenous shocks than compliance carbon allowances. All these results are novel and may encourage investors to invest in such sustainable asset classes.