Mjerna metodologija temeljena na modelu s primjenom na ispitivanje uzemljivačkih sustava : doktorska disertacija - Džapo, Hrvoje; Tonković, Stanko (Zagreb : H. Džapo ; Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2007)
Postojeæim postupcima numerièkog proraèuna uzemljivaèa izraèunata je referentna raspodjela potencijala na površini tla. Provedena je analiza kvalitete rekonstrukcije raspodjele potencijala primjenom standardnih interpolacijskih postupaka, uz razlièite geometrijske rasporede uzoraka i variranje utjecaja smetnji sluèajnog karaktera. Diskutirani su uoèeni nedostaci u postojeæoj praksi rekonstrukcije i definirani zahtjevi na unaprijeðeni algoritam interpolacije nedostajuæih vrijednosti potencijala, u skladu s potrebama mjernog postupka ispitivanja stanja sigurnosti uzemljivaèkog sustava. Teorijski je razraðen i programski implementiran novi, na fizikalnom modelu utemeljen
pristup rekonstrukciji raspodjele potencijala na površini tla iz diskretnog skupa izmjerenih vrijednosti, zasnovan na stohastièkom pristupu rješavanju inverznog problema u statièkom strujnom polju uzemljivaèa. Vrednovanje novorazvijene metodologije provedeno je analizom kvalitete rekonstrukcije teorijski predviðene raspodjele potencijala, pri èemu su usporedbom s rezultatima za klasiène interpolacijske postupke dokazane prednosti novog pristupa. Razraðena je nova metodologija dizajna optimalnog eksperimenta za
mjerenje raspodjele potencijala na površini tla, zasnovana na Bayesovom stohastièkom pristupu i formalizmu mjera iz teorije informacija. Valjanost novorazvijene metodologije planiranja uèinkovitog eksperimenta potvrðena je kroz više oglednih simulacija, a takoðer su prikazane moguænosti interaktivne
optimizacije eksperimenta. Predložena su jednostavna heuristièka pravila za planiranje optimalnog rasporeda mjernih toèaka, teorijski utemeljena na razraðenom pristupu eksperimentalnom dizajnu.
Ključne riječi:
• sustav uzemljenja • napon koraka i dodira • mjerenje raspodjele potencijala na povrˇsini tla • senzorske mreˇze • interpolacijske metode • inverzni problem • Bayesov pristup rjeˇsavanju inverznog problema • Monte Carlo Markovljevi lanci • dizajn optimalnog eksperimenta • Fisherova informacija
Reference earth surface potential distribution was calculated using well-known numerical models. The potential distribution reconstruction quality analysis for some of the most commonly used scattered data interpolation techniques was performed, depending on different sampling geometries and variable measurement noise levels. Perceived shortcomings of standard interpolation methods for earth surface potential distribution reconstruction were discussed and essential requirements for improvement of the reconstruction methodology were formulated, in accordance with the needs of the grounding grid safety assessment measuring procedure. The novel model-based approach to the potential distribution reconstruction from a discrete set of noisy measuring samples by solving stochastic inverse problem in Bayesian paradigm was theoretically elaborated and implemented in software. The new methodology was evaluated through the simulations and the potential distribution quality analysis. The results justiﬁed advantages of the new approach, which exhibits superiority over standard scattered data interpolation techniques. The novel optimal experimental design methodology for sampling earth surface potential distribution was elaborated, based on the Bayesian stochastic approach and the information theory formalism. The validity of the new experimental design approach was veriﬁed by simulations and some possibilites for interactive experimental design were presented. Simple theoretically justiﬁed heuristic rules for optimizing sampling geometries in the earth surface potential distribution survey were presented.
Key words:
• grounding system • touch and step voltage • earth surface potential distribution measurement • sensor arrays • interpolation methods • inverse problem • Bayesian approach to the inverse problem solution • Monte Carlo Markov chains • optimal experimental design • Fisher information
Bibliografija str. 269-273