Metody zpracování signálu a predikce kolizních situací pomocí senzorických systémů založených na vláknových Braggovských mřížkách
Signal Processing Methods and Collision Situation Prediction Using Sensory Systems Based on Fiber Bragg Gratings
Typ dokumentu
diplomová prácemaster thesis
Autor
Radek Nesnídal
Vedoucí práce
Komanec Matěj
Oponent práce
Šifta Radim
Studijní obor
FotonikaStudijní program
Elektronika a komunikaceInstituce přidělující hodnost
katedra elektromagnetického polePráva
A university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.htmlVysokoškolská závěrečná práce je dílo chráněné autorským zákonem. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem http://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou http://knihovny.cvut.cz/vychova/vskp.html
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
Systémy včasného varování před sesuvy půdy mají zásadní význam pro ochranu osob nebo staveb v jejich blízkosti. Vláknové Braggovské mřížky (FBG) představují vhodný senzor pro použití v takových scénářích díky své extrémní citlivosti na deformace, nízké ceně a snadnému nasazení. V této práci představuji senzorovou síť založenou na FBG pro monitorování kolizních stavů na svazích pomocí kompozitně zabudovaných FBG. Byla navržena topologie FBG senzorové sítě a techniky zpracování dat. Dále jsem provedl pilotní měření FBG senzorů vedoucí k zabudování FBG senzorů do kompozitního materiálu. Experimentální část pak dále zahrnuje simulaci sesuvu půdy a dlouhodobé sledování umělého svahu s řízenými srážkovými podmínkami. Umělé neuronové sítě jsou použity k predikci signálu získaného z dlouhodobých měření se směrodatnou odchylkou u testovacího datasetu 0,4 pm a střední absolutní chybou 0,17 pm. Early-warning systems for landslides are essential for the protection of people or structures nearby. Fiber Bragg gratings (FBGs) present a suitable sensor for use in such scenarios due to their extreme sensitivity to strain, their low cost, and their easy deployment. Here, I present an FBG sensor network for slope collision state monitoring, using composite-embedded FBGs. I propose an FBG sensing network topology and data processing techniques. Then, I carry out FBG sensor pilot measurements leading to embedding of FBG sensors into composite material. The experimental campaign then includes landslide simulation and long-term monitoring of an artificial slope with controlled rainfall conditions. Artificial neural networks are used to predict the signal obtained from long-term measurements with a test set root mean squared error of 0.4 pm and a mean absolute error of 0.17 pm.
Kolekce
- Diplomové práce - 13117 [170]