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分析发射基于小波矿井声发射数据特点提取与安全预警

收藏本文 2024-04-19 点赞:17873 浏览:73799 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:纵观国内外监测技术的探讨和进展近况,以动力学造成的灾害为核心的现场监测运用基础探讨取得了一定的进展,但其策略只局限于传统的应力、位移、能量的监测和浅析,对于监测信号的有效处理和智能识别也只限于传统的统计策略和回归浅析策略等先验性手段,对类似声发射等非稳态、不连续信号,这些策略就体现出了一定的局限性,降低了浅析结果的可靠性和实用性,由此对矿山开采引发的动力稳定性不足进行有效的监测和预报是一项十分重要的探讨课题。本论文采取参数法浅析法和基于小波浅析的Welet-PM耦合模型对某煤矿声发射数据做了特点提取,比较了浅析效果。本论文主要工作有:(一)参与收集了某煤矿B3巷道三个工作面的声发射数据。借助于传感器将接收到的声音波形转换成电信号,利用计算机系统得到声发射信号的原始数据。(二)采取参数浅析法浅析了B3巷道三个工作面的声发射数据,形成可以反映信号初始特点的曲线,包括振铃计数—时间、能量—时间、总能量—时间、总振铃计数—时间曲线,并且采取聚类浅析、回归浅析等统计策略对数据做了浅析,给出结论。结论可以直观的反映出声发射数据的特点,但是其反映的特点不一定与实际相符。(三)采取经典小波浅析策略对声发射数据做出浅析。(1)本人编写了计算机程序,对矿井声发射数据绘制了散点图,它能反映出声音波形的重要、必要特点。(2)采取经典小波浅析策略(采取haar小波基,选取合理阈值)对散点图进行去噪、平滑。结果可以看出,经典的小波策略可以去除部分不合理的细节信号,突出数据的主要特点。(四)建立了Welet-PM非线性偏微分方程模型对声发射数据进行特点提取。可以看出,该模型能够有效去除噪声等局部细节,突出信号的主要特点,这能为险情预警提供重要的支持。(五)根据上面陈述的探讨,对当日B3巷道的动力失稳情况做出预测。关键词:小波浅析论文声发射论文参数浅析法论文特点提取论文Welet-PM模型论文

    摘要2-3

    Abstract3-7

    1 绪论7-13

    1.1 探讨背景及作用7-8

    1.2 声发射技术概况8-9

    1.2.1 声发射技术的进展近况8

    1.2.2 声发射数据的浅析策略介绍8-9

    1.3 小波论述的进展和运用介绍9-11

    1.3.1 小波论述的形成与进展9-10

    1.3.2 小波变换特性与运用介绍10-11

    1.4 本论文核心工作和章节安排11-13

    1.4.1 本论文核工作11

    1.4.2 章节安排11-13

    2 声发射技术综述13-21

    2.1 声发射基本概念13

    2.2 声发射技术进展概述13-14

    2.3 声发射检测基本原理及目的14

    2.4 声发射检测的优点14-15

    2.5 岩石声发射特性15-17

    2.6 岩石声发射类型17-20

    2.6.1 单一突跃型17-18

    2.6.2 波动型18-19

    2.6.3 指数上升型19

    2.6.4 频繁低能量前兆型19-20

    2.7 本章总结20-21

    3 小波的基本论述21-38

    3.1 小波变换21-24

    3.1.1 傅里叶变换到小波变换21-22

    3.1.2 连续小波变换22-23

    3.1.3 离散小波变换23-24

    3.2 多分辨浅析24-28

    3.3 MALLAT 算法28

    3.4 小波去噪探讨28-36

    3.4.1 小波去噪原理与策略28-30

    3.4.2 小波阈值去噪策略30-36

    3.5 小波阈值去噪策略的具体步骤36

    3.6 本章小结36-38

    4 某煤矿 B3 巷道某日声发射数据参数浅析法处理38-43

    4.1 声发射数据的采集38-39

    4.1.1 现场动力学失稳现象描述38

    4.1.2 掘进工作面迎头前方裂隙发育及声发射信号的监测38-39

    4.1.3 掘进工作面迎头后方裂隙发育及声发射信号的监测39

    4.2 声发射数据的参数浅析法处理39-41

    4.3 浅析结果说明41-42

    4.4 本章小结42-43

    5 基于小波变换的声发射数据特点提取及预警43-50

    5.1 声发射数据及预处理43-45

    5.2 经典的小波处理结果45-46

    5.3 用于声发射信号特点提取的 WELET-PM 耦合模型46-47

    5.4 模型求解及结果浅析47-48

    5.5 本章小结48-50

    6 结论50-51

    致谢51-52

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