EphèseLe catalogue de la bibliothèque de l'ECAM

Design & Implementation of a Cost-Effective Embedded Control System for Vaccine Research Laboratories / Hugo DUBOIS 

Public ISBD Titre : Design & Implementation of a Cost-Effective Embedded Control System for Vaccine Research Laboratories Type de document : Travail de fin d'études Auteurs : Hugo DUBOIS, Auteur ; Brice NJINWOUA, ; Nicolas Marchand, Editeur : ECAM Année de publication : 2024 Langues : Anglais (eng) Mots-clés : IOT Index. décimale : TFE - Informatique (ECAM) Résumé : In recent years, the rise in vaccine research has called for innovative technologies for laboratory experiments. To address this need, GSK's Automation & Robotics Team was formed within the Research & Development department. Their goal is to provide automated solutions that improve efficiency, produce high-quality data, and enable innovative data reuse. This master's thesis aims to solve the challenges faced by scientists in training, designing, configuring, and using control systems. It presents an affordable embedded control system for a new experiment, outlining its design, hardware configuration, implementation, and deployment. A micro-controller (MCU) and a micro-processor (MPU) are utilized to connect to the laboratory devices but also to provide and host the user interface. The selection and implementation of the Control Area Network (CAN) protocol, used for the communication between these two devices and the Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA) to establish the connection with the external world, are discussed. The initial challenge of configuring a Proportional-Integral-Derivative (PID) controller for a laboratory experiment is tackled. The project is adapted to a new dedicated experiment, involving a peristaltic pump and pressure transmitters, which is thoroughly explained. Considering the features of this experiment, the MCU, the MPU, and the chosen communications protocols, a comprehensive bill of materials is created based on a pre-designed electronic circuit. The chosen embedded architecture, featuring a Teensy 4.1 (which hosts the PID controller) connected to a Raspberry Pi 5 (which hosts the server for the user interface), is justified for several reasons. This architecture efficiently integrates essential components such as sensors, analog-to-digital converters, memory, input/output interfaces, digital-to-analog converters, actuators, and DC/DC converters. The Teensy 4.1's capabilities ensure precise control and real-time processing, while the Raspberry Pi 5 provides robust computational power and a versatile platform for user interface management. The connections between the MCU and the pressure monitor, that can be connected to 3 pressure transmitters, are established to read the pressure values using 4-20[mA] signals. This protocol is used to transmit sensor measurements from a sensing device to a controller in industrial settings. An analysis of the applicable filter to minimize noise and interference on the read signal is conducted. Based on the peristaltic pump's datasheet, the connections are set up and two methods for producing an external voltage control signal are implemented and compared to determine the most accurate one. The first one using a PWM signal and the second one using a DAC combined with an OP AMP. An initial PID controller is implemented and tuned on the MCU for pump control. The user interface is developed in collaboration with the scientists to meet their needs and requirements. A general discussion about the system's efficiency, strengths and weaknesses, and potential improvements is provided. The integration of this control system as a standalone solution concludes this work. Design & Implementation of a Cost-Effective Embedded Control System for Vaccine Research Laboratories [Travail de fin d'études] / Hugo DUBOIS, Auteur ; Brice NJINWOUA, ; Nicolas Marchand,  . - ECAM, 2024. Langues : Anglais (eng) Mots-clés : IOT Index. décimale : TFE - Informatique (ECAM) Résumé : In recent years, the rise in vaccine research has called for innovative technologies for laboratory experiments. To address this need, GSK's Automation & Robotics Team was formed within the Research & Development department. Their goal is to provide automated solutions that improve efficiency, produce high-quality data, and enable innovative data reuse. This master's thesis aims to solve the challenges faced by scientists in training, designing, configuring, and using control systems. It presents an affordable embedded control system for a new experiment, outlining its design, hardware configuration, implementation, and deployment. A micro-controller (MCU) and a micro-processor (MPU) are utilized to connect to the laboratory devices but also to provide and host the user interface. The selection and implementation of the Control Area Network (CAN) protocol, used for the communication between these two devices and the Open Platform Communications Unified Architecture (OPC UA) to establish the connection with the external world, are discussed. The initial challenge of configuring a Proportional-Integral-Derivative (PID) controller for a laboratory experiment is tackled. The project is adapted to a new dedicated experiment, involving a peristaltic pump and pressure transmitters, which is thoroughly explained. Considering the features of this experiment, the MCU, the MPU, and the chosen communications protocols, a comprehensive bill of materials is created based on a pre-designed electronic circuit. The chosen embedded architecture, featuring a Teensy 4.1 (which hosts the PID controller) connected to a Raspberry Pi 5 (which hosts the server for the user interface), is justified for several reasons. This architecture efficiently integrates essential components such as sensors, analog-to-digital converters, memory, input/output interfaces, digital-to-analog converters, actuators, and DC/DC converters. The Teensy 4.1's capabilities ensure precise control and real-time processing, while the Raspberry Pi 5 provides robust computational power and a versatile platform for user interface management. The connections between the MCU and the pressure monitor, that can be connected to 3 pressure transmitters, are established to read the pressure values using 4-20[mA] signals. This protocol is used to transmit sensor measurements from a sensing device to a controller in industrial settings. An analysis of the applicable filter to minimize noise and interference on the read signal is conducted. Based on the peristaltic pump's datasheet, the connections are set up and two methods for producing an external voltage control signal are implemented and compared to determine the most accurate one. The first one using a PWM signal and the second one using a DAC combined with an OP AMP. An initial PID controller is implemented and tuned on the MCU for pump control. The user interface is developed in collaboration with the scientists to meet their needs and requirements. A general discussion about the system's efficiency, strengths and weaknesses, and potential improvements is provided. The integration of this control system as a standalone solution concludes this work.

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
aucun exemplaire

Documents numériques

Ce document n'est visible qu'après identification DUBOIS_Hugo_-_5MIN.pdf Adobe Acrobat PDF

Detection of drifts on Proton Therapy machines through the analysis of irradiation logs / Harold Snyers d'Attenhoven 

Public ISBD Titre : Detection of drifts on Proton Therapy machines through the analysis of irradiation logs Type de document : Travail de fin d'études Auteurs : Harold Snyers d'Attenhoven, Auteur ; Felix Maldague, ; Nicolas Marchand, Editeur : ECAM Année de publication : 2021 Note générale : IBA PROTON THERAPY SOLUTIONS Langues : Anglais (eng) Index. décimale : TFE - Informatique (ECAM) Résumé : Over the past decade, Proton Therapy (PT) has gained much traction thanks to its unique aptitudes to treat cancer in a safe environment. This year, IBA celebrated an important milestone with over 100.000 patients treated in their 36 centres worldwide. IBA aims at providing treatment for everyone and in the first steps to achieve this, reducing the downtime of their Proton Therapy System (PTS) is one of their main priorities. For every unscheduled maintenance, the downtime period can last more than a day which consequently removes the ability to treat patients. In 2016, a first theoretical study was done to find time invariants in feedbacks of irradiations in order to detect drifts in time in the PTS. Being able to detect these drifts or early degradations of the system will enable IBA to apply preventive maintenance on their systems and consequently reducing the downtime of the PTS. The goal of this thesis is to provide a study in the development of an algorithm or model able to do preventive maintenance. This study will be divided into three main steps; i) group the irradiation that can be compared together in time using Splunk, only irradiations from the same patient can be compared together as they have the same treatment plan (a patient istreated over an average of 20 days to reduce the damage on healthy tissues). ii) Analyse different methods of normalization of data and find time invariants iii) Develop algorithm to detect drifts in PTS. Detection of drifts on Proton Therapy machines through the analysis of irradiation logs [Travail de fin d'études] / Harold Snyers d'Attenhoven, Auteur ; Felix Maldague, ; Nicolas Marchand,  . - ECAM, 2021. IBA PROTON THERAPY SOLUTIONS Langues : Anglais (eng) Index. décimale : TFE - Informatique (ECAM) Résumé : Over the past decade, Proton Therapy (PT) has gained much traction thanks to its unique aptitudes to treat cancer in a safe environment. This year, IBA celebrated an important milestone with over 100.000 patients treated in their 36 centres worldwide. IBA aims at providing treatment for everyone and in the first steps to achieve this, reducing the downtime of their Proton Therapy System (PTS) is one of their main priorities. For every unscheduled maintenance, the downtime period can last more than a day which consequently removes the ability to treat patients. In 2016, a first theoretical study was done to find time invariants in feedbacks of irradiations in order to detect drifts in time in the PTS. Being able to detect these drifts or early degradations of the system will enable IBA to apply preventive maintenance on their systems and consequently reducing the downtime of the PTS. The goal of this thesis is to provide a study in the development of an algorithm or model able to do preventive maintenance. This study will be divided into three main steps; i) group the irradiation that can be compared together in time using Splunk, only irradiations from the same patient can be compared together as they have the same treatment plan (a patient istreated over an average of 20 days to reduce the damage on healthy tissues). ii) Analyse different methods of normalization of data and find time invariants iii) Develop algorithm to detect drifts in PTS.

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
aucun exemplaire

Documents numériques

Ce document n'est visible qu'après identification TFe_16243_compressed.pdf Adobe Acrobat PDF

Dévelopement d'un DONGLE WI-FI PLUG&PLAY spécifique aux ports P1 des compteurs énergétiques intelligents pour du monitoring énergétique / Christos Bournousouzis 

Public ISBD Titre : Dévelopement d'un DONGLE WI-FI PLUG&PLAY spécifique aux ports P1 des compteurs énergétiques intelligents pour du monitoring énergétique Type de document : Travail de fin d'études Auteurs : Christos Bournousouzis, Auteur ; Michaël Jeanmotte, ; Nicolas Marchand, Editeur : ECAM Année de publication : 2022 Note générale : GM ELECTRONICS Langues : Français (fre) Index. décimale : TFE - Electronique Résumé : Le monitoring énergétique devient une partie importante dans la vie de tous les jours. L’obtention de données ainsi que leurs analyses commence à devenir commun pour tout citoyen lambda. De nos jours où la consommation énergétique ne cesse d’augmenter, avoir la possibilité d’accéder à des analyses quotidiennes de sa propre consommation devient un plaisir pour chaque citoyen. C’est pour cela, qu’en Belgique, depuis 2020, l’installation des compteurs énergétiques « intelligents » ne cesse d’augmenter de jour en jour dans les maisons des citoyens. Dévelopement d'un DONGLE WI-FI PLUG&PLAY spécifique aux ports P1 des compteurs énergétiques intelligents pour du monitoring énergétique [Travail de fin d'études] / Christos Bournousouzis, Auteur ; Michaël Jeanmotte, ; Nicolas Marchand,  . - ECAM, 2022. GM ELECTRONICS Langues : Français (fre) Index. décimale : TFE - Electronique Résumé : Le monitoring énergétique devient une partie importante dans la vie de tous les jours. L’obtention de données ainsi que leurs analyses commence à devenir commun pour tout citoyen lambda. De nos jours où la consommation énergétique ne cesse d’augmenter, avoir la possibilité d’accéder à des analyses quotidiennes de sa propre consommation devient un plaisir pour chaque citoyen. C’est pour cela, qu’en Belgique, depuis 2020, l’installation des compteurs énergétiques « intelligents » ne cesse d’augmenter de jour en jour dans les maisons des citoyens.

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
aucun exemplaire

Documents numériques

Ce document n'est visible qu'après identification TFe_Report_compressed_1.pdf Adobe Acrobat PDF

Développement d'un convertisseur de simulateur multi-physique Modelica vers VHDL pour exécution sur FPGA / Victor JANSSENS 

Public ISBD Titre : Développement d'un convertisseur de simulateur multi-physique Modelica vers VHDL pour exécution sur FPGA Type de document : Travail de fin d'études Auteurs : Victor JANSSENS, Auteur ; Bernard Tourneur, ; Nicolas Marchand, Editeur : ECAM Année de publication : 2024 Langues : Français (fre) Mots-clés : Systèmes contrôlés Index. décimale : TFE - Electronique Résumé : Mon Travail de Fin d'Etude a été effectué au sein de l'entreprise Tractebel, une filiale d'Engie, principal acteur de l'énergie en Europe. Le département Control & Command (I&C) conçoit et/ou valide des systèmes de contrôle pour un large panel de systèmes énergétiques, des centrales nucléaires aux électrolyseurs, et bien d'autres. Pour dimensionner/valider ces systèmes, le département I&C développe et emploie régulièrement des simulateurs. Un des problèmes lié à la simulation de système complexe est la grande quantité de calculs à réaliser pour avoir une précision suffisante et donc son temps d'exécution. Pour palier a ce problème, une solution proposée est d'utiliser une technologie hardware alternative : le Field Programmable Gate Array (FPGA). Les FPGA's sont des circuits imprimés (bear metal) re-programmable, permettant de créer une architecture répondant spécifiquement à la problématique posée. On peut donc, par exemple, choisir la précision de l'encodage d'information (32 vs 64 bits), décider du nombre d'unités de calculs, créer son propre protocole de communication. Elle offre une énorme flexibilité ! Dans notre cas, l'objectif est de faire de l'accélération de calculs, on doit ainsi paralléliser un maximum de calculs et pouvoir extraire la data assez rapidement pour éviter un goulot d'étranglement. C'est dans cette optique que j'ai développé un programme/méthodologie qui permet de convertir un modèle tournant sur un CPU et de pouvoir l'exécuter sur un FPGA. La conversion de modèle s'articule en plusieurs principales étapes : 1. Développer un modèle codé dans le langage Modelica en utilisant l'IDE OpenModelica. 2. Utiliser le solveur d'OpenModelica pour résoudre les équations d'état régissant le système. 3. Extraire les opérations élémentaires (Add,Sub,Mul,Div) à partir d'un fichier XML. 4. Planifier l'ordre et la priorité des opérations à exécuter (scheduling). 5. Génération automatique de fichier VHDL représentant le modèle sous schéma logique 6. Affichage des résultats à l'aide d'un Jupyter Notebook Ce TFE rassemble énormément de concepts et technologies différentes autant d'un point de vue software que hardware. Les connaissances accumulées au cours de ce projet seront également valorisées par le département I&C, lui permettant de développer des compétences vitales en design FPGA et donc de participer aux projets de réalisation impliquant cette technologie dans le futur. Développement d'un convertisseur de simulateur multi-physique Modelica vers VHDL pour exécution sur FPGA [Travail de fin d'études] / Victor JANSSENS, Auteur ; Bernard Tourneur, ; Nicolas Marchand,  . - ECAM, 2024. Langues : Français (fre) Mots-clés : Systèmes contrôlés Index. décimale : TFE - Electronique Résumé : Mon Travail de Fin d'Etude a été effectué au sein de l'entreprise Tractebel, une filiale d'Engie, principal acteur de l'énergie en Europe. Le département Control & Command (I&C) conçoit et/ou valide des systèmes de contrôle pour un large panel de systèmes énergétiques, des centrales nucléaires aux électrolyseurs, et bien d'autres. Pour dimensionner/valider ces systèmes, le département I&C développe et emploie régulièrement des simulateurs. Un des problèmes lié à la simulation de système complexe est la grande quantité de calculs à réaliser pour avoir une précision suffisante et donc son temps d'exécution. Pour palier a ce problème, une solution proposée est d'utiliser une technologie hardware alternative : le Field Programmable Gate Array (FPGA). Les FPGA's sont des circuits imprimés (bear metal) re-programmable, permettant de créer une architecture répondant spécifiquement à la problématique posée. On peut donc, par exemple, choisir la précision de l'encodage d'information (32 vs 64 bits), décider du nombre d'unités de calculs, créer son propre protocole de communication. Elle offre une énorme flexibilité ! Dans notre cas, l'objectif est de faire de l'accélération de calculs, on doit ainsi paralléliser un maximum de calculs et pouvoir extraire la data assez rapidement pour éviter un goulot d'étranglement. C'est dans cette optique que j'ai développé un programme/méthodologie qui permet de convertir un modèle tournant sur un CPU et de pouvoir l'exécuter sur un FPGA. La conversion de modèle s'articule en plusieurs principales étapes : 1. Développer un modèle codé dans le langage Modelica en utilisant l'IDE OpenModelica. 2. Utiliser le solveur d'OpenModelica pour résoudre les équations d'état régissant le système. 3. Extraire les opérations élémentaires (Add,Sub,Mul,Div) à partir d'un fichier XML. 4. Planifier l'ordre et la priorité des opérations à exécuter (scheduling). 5. Génération automatique de fichier VHDL représentant le modèle sous schéma logique 6. Affichage des résultats à l'aide d'un Jupyter Notebook Ce TFE rassemble énormément de concepts et technologies différentes autant d'un point de vue software que hardware. Les connaissances accumulées au cours de ce projet seront également valorisées par le département I&C, lui permettant de développer des compétences vitales en design FPGA et donc de participer aux projets de réalisation impliquant cette technologie dans le futur.

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
aucun exemplaire

Documents numériques

Ce document n'est visible qu'après identification JANSSENS_Victor_-_5MEO.pdf Adobe Acrobat PDF

Développement d’une plateforme de gestionà distance dédiée àla maintenance préventive des modules Synthera. / Yannis Argyrakis 

Public ISBD Titre : Développement d’une plateforme de gestionà distance dédiée àla maintenance préventive des modules Synthera. Type de document : Travail de fin d'études Auteurs : Yannis Argyrakis, Auteur ; Benoit Nactergal, ; Nicolas Marchand, Editeur : ECAM Année de publication : 2021 Note générale : IBA-RADIOPHARMA SOLUTIONS Langues : Français (fre) Index. décimale : TFE - Informatique (ECAM) Résumé : Les modules Syntherasont des équipements utilisés pour produire des traceurs radioactifs qui sont injectés aux patients notamment pour diagnostiquer des cancers. Ces modules subissent des radiations et de l'usure suite aux passages des produits dans les conduits. Actuellement, il n'existe pas de solutions de monitoring et de contrôle pour les machines. Il est donc nécessaire qu'un ingénieur se déplace sur site afin d'effectuer la maintenance. L'objectif de ce TFE est donc de créer un dashboard permettant aux ingénieurs de constater l'état du module sans devoir se déplacer sur site. Développement d’une plateforme de gestionà distance dédiée àla maintenance préventive des modules Synthera. [Travail de fin d'études] / Yannis Argyrakis, Auteur ; Benoit Nactergal, ; Nicolas Marchand,  . - ECAM, 2021. IBA-RADIOPHARMA SOLUTIONS Langues : Français (fre) Index. décimale : TFE - Informatique (ECAM) Résumé : Les modules Syntherasont des équipements utilisés pour produire des traceurs radioactifs qui sont injectés aux patients notamment pour diagnostiquer des cancers. Ces modules subissent des radiations et de l'usure suite aux passages des produits dans les conduits. Actuellement, il n'existe pas de solutions de monitoring et de contrôle pour les machines. Il est donc nécessaire qu'un ingénieur se déplace sur site afin d'effectuer la maintenance. L'objectif de ce TFE est donc de créer un dashboard permettant aux ingénieurs de constater l'état du module sans devoir se déplacer sur site.

Exemplaires

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
aucun exemplaire

Documents numériques

Ce document n'est visible qu'après identification TFe_Yannis-argyrakis_compressed.pdf Adobe Acrobat PDF

Etude expérimentale d’un capteur thermique Far Infrared thermal sensor array pour la détection et la classification de véhicules automobiles en mouvement / Valentin Lemenu 

Permalink

Implémentation d'une contre-mesure face à une attaque par analyse de la consommation de puissance d'un circuit intégré de chiffrement AES / Thomas Anizet 

Permalink

Remplacement de porte-clés en technologie Dallas par des porte-clés de technologie RFID sur une armoire DinKey / Ismaël El Alami 

Permalink

Requirements analysis and design for the modernisation of a workflow engine. / Charles De Briey 

Permalink

---

1 (1 - 9 / 9) Par page : 25 50 100 200