Optimalizovaný návrh soustavy ochrany před bleskem

Abstract

Tato práce se zaměřuje na implementaci, testování a optimalizaci metody valící se koule sloužící pro návrh systémů ochrany před bleskem v prostředí MATLAB pomocí algoritmu NSGA-III. Metoda valící se koule představuje nejuniverzálnější přístup k určení ochrany staveb před přímými údery blesku. NSGA-III je vícekriteriální evoluční algoritmus určený k řešení vícekriteriálních optimalizačních úloh. V práci je popsán vytvořený program včetně jeho funkcí pro výpočet středů valících se koulí, výpočet vzdáleností koulí k budově a optimalizaci problému pomocí vícekriteriálního algoritmu NSGA-III. Výstupem práce jsou simulace na testovacích scénářích pro jednoduché tvary budov, které potvrzují správnou funkčnost a účinnost optimalizace.

This thesis focuses on the implementation, testing, and optimization of the Rolling Sphere Method used for designing Lightning Protection Systems in the MATLAB environment using the NSGA-III algorithm. The Rolling Sphere Method is considered the most universal approach for determining protection against direct lightning strikes. NSGA-III is a multi-objective evolutionary algorithm designed to solve multi-objective optimization problems. The thesis describes the developed program including its functions for calculating the centres of rolling spheres, calculating the distances of the spheres to the building and optimizing the problem using the NSGA-III multi-objective algorithm. The outcome of the thesis includes simulations on test scenarios involving simple building shapes, confirming the correct functionality and efficiency of the optimized method.