154ZAIG Základy automatizace v IG

Základní údaje o předmětu

• Aktuální a kompletní informace jsou ZDE
• Kód předmětu: 154ZAIG
• Garant předmětu: Ing. J. Braun, Ph.D.
• Přednášející: prof. Ing. J. Pospíšíl, CSc.
• Rozsah: 1+1
• Počet kreditů: 2
• Ukončení: z,zk

Anotace

Úvod. Základní pojmy – měření, automatizace, měřicí řetězec, snímač. Základní požadavky na snímač. Elektrické měřicí obvody – převáděcí členy, vyhodnocovací členy, indikátory, paměť, můstkové obvody. Pasivní snímače. Odporové snímače – potenciometrické snímače pro pohyb posuvný a pro pohyb otáčivý, tenzometry, polovodičové tenzometry, snímače teploty. Kapacitní snímače – pro pohyb posuvný a pro pohyb otáčivý. Indukčnostní snímače – snímače parametrické, snímače transformátorové, selsyny, snímače pro posuvný pohyb a pro pohyb otáčivý. Aktivní snímače. Indukční snímače – dynamická měření. Optoelektronické snímače – fotodiody, PSD, CCD, CMOS, snímání polohy a posuvu. Snímače horizontu – využití snímačů odporových, kapacitních, indukčnostech, kyvadlových a optoelektronických. Snímače čárkového kódu. Světlované (vláknové) snímače – interní, externí, měření posunu. Užívané zdroje optického záření – LED, lasery. 3D terestrické skenery – princip činnosti, klasifikace skenovacích systémů, zpracování měření, měření skutečného stavu stavebního díla. Využití čárkového kódu u nivelačního přístroje. Úvod do automatických geodetických měřicích systémů. Některé systémy pro 3D měření – Laser 3D-TM, Profiler 4000, DIBIT. Automatizace při zatěžovacích zkouškách stavebních konstrukcí. Statické a dynamické zatěžovací zkoušky. Sledování vlivu vnějšího prostředí na měření. Řízení stavebních strojů.

Přednášky

Přednášky jsou nepovinné.

Témata přednášek

1. Základní vlastnosti AMS, EMO, pasivní snímače
2. Aktivní snímače, snímače horizontu, čárkového kódu, zdroje optického záření
3. Využití snímání čárkového kódu u nivelačních přístrojů
4. Úvod do automatizovaných geodetických měřicích systémů, specifické systémy 3D
5. Zatěžovací zkoušky stavebních konstrukcí
6. Vliv vnějšího prostředí na měření v IG
7. Řízení stavebních stojů

Cvičení

Organizace cvičení

• 100% povinná účast studentů na cvičeních.
• Možnost omluvení neúčasti cvičícím na základě potvrzení vystavené lékařem.
• Možnost omluvení neúčasti cvičícím na základě opodstatněného zdůvodnění (např. sportovní reprezentace školy).
• Neomluvená neúčast na cvičení znamená neudělení zápočtu.
• Výjimky z výše uvedeného jen na základě řádně schváleného individuálního studijního plánu.
• Samostatné vypracování úloh, včasné odevzdání a hodnocení nejhůře za E.

Náplň cvičení

Harmonogram je ZDE.

• Úloha 1: Kontrola povrchu vozovky.
• Úloha 2: Automatické měření v prostorové síti.

Zkouška

Zkouška je písemná a ústní.

Pomůcky ke zkoušce : Index se zapsaným zápočtem, pero, kalkulačka, psací papíry formátu A4.

Otázky ke zkoušce :

• Z čeho se skládá měřicí řetězec?
• Vysvětlete pojem snímač.
• Jaké snímače znáte?
• Základní požadavky na snímač.
• Stejnosměrné můstky.
• Střídavé můstky.
• Diferenční můstky.
• Odporové snímače.
• Kapacitní snímače.
• Indukčnostní snímače.
• Indukční snímače.
• Snímače horizontu.
• Optoelektronické snímače poloha a posuvu.
• Využití CCD snímače v geodetických přístrojích(nivelační,teodolitové,fotogrammetrické.. přístroje).
• Snímače čárkového kódu.
• Princip určování čtení na lati pomocí digitálního nivelačního přístroje.
• Světlovodné ( vláknové) snímače.
• Jaká je přípustná chyba přístrojů použitých ke zjištění přetvoření stavební konstrukce při statické zatěžovací zkoušce?
• Uveďte možnosti a principy měření přetvoření při statických zatěžovacích zkouškách pomocí laserové techniky.
• Odvoďte vztah pro výpočet průhybu uprostřed mostního pole měřeného pomocí záměrné přímky (laserový motorizovaný teodolit) s rovnoměrným zatlačením ložisek a sedáním podpěr.
• Jaké chyby působí při měření průhybu komorového mostu laserovou nivelací při jednom urovnání nivelačního kompenzátorového přístroje?
• Jaká je přípustná chyba přístrojů použitých ke zjištění dynamického přetvoření stavební konstrukce?
• Uveďte možnosti a principy měření přetvoření při dynamických zatěžovacích zkouškách pomocí laserové techniky.
• Geodetický systém PROFILER 4000.
• Měření prostorových objektů systémem LASER 3D-TM
• Metody a přístroje pro sledování vlivu vnějšího prostředí na měření.
• Modely atmosféry a metody pro snížení vlivu vnějšího prostředí na měření.
• Jaké jsou přínosy a nevýhody laserové techniky?
• Rozdělení laserových zařízení dle funkce s uvedením alespoň jednoho typu u každé kategorie.
• Jaké jsou základní automatizační prvky při řízení stavebních strojů?

Doporučená literatura

• BHAVIKATTI S.S.: Surveying - Theory and Practice (2nd Revised edition). I. K. International Publishing House Pvt. Ltd, 2018. 896s. ISBN 978-93-85-90908-5.
• WILSON, J. S.: Sensor Technology Handbook. Elsevier, 2005. 702 s.ISBN: 978-0-7506-7729-5.
• FRADEN,J.: Handbook of modern sensors. Springer, 2004. ISBN 978-0-387-00750-4.
• THORNE, K. S. - BLANDFORD, R. D.: Modern classical physics : optics, fluids, plasmas, elasticity, relativity, and statistical physics. Princeton University Press, 2017. 1552 s. ISBN 978-0691159027.
• Kašpar, M. - Pospíšil, J. - Štroner, M. - Křemen, T. - Tejkal, M.: Laserové skenovací systémy ve stavebnictví. Vega s.r.o., Hradec Králové 2003, 111 s.
• Hauf, M.: Geodézie II. Základy elektronických metod v geodézii. (skriptum FSv ). ES ČVUT, Praha 1984,152 s.
• Kašpar, M.- Pospíšil, J.: Využití laserové techniky v investiční výstavbě. NADAS, Praha 1989, 344 s.
• Kašpar, I.- Kutman, O.- Michalko, O.: Fyzika – měření fyzikálních veličin(skriptum FSv). ES ČVUT, Praha 1988, 155 s.
• Mikš, A.: Fyzika 28 – Elektromagnetické pole (skriptum FSv). Vydavatelství ČVUT, Praha 1999, 82 s.
• Švec, M.: Aplikovaná optika a elektronika (skriptum FAST VUT Brno). ES VUT, Brno 1988, 151 s.
• Toman, J.: Elektrotechnika a elektronika pro stavaře (skriptum FSv). Vydavatelství ČVUT, Praha 1994, 186 s.
• Doplňková literatura bude uvedena na přednáškách a cvičeních.