本文關鍵詞：基于ST時頻分析的地下廠房微震信號識別研究

  更多相關文章： 地下工程 地下廠房 微震監(jiān)測 波形識別 S變換 頻率特征 BP神經網絡 遺傳算法

【摘要】：利用S變換(S Transform,ST)分析地下廠房巖石破裂、爆破振動信號的頻率特征,通過頻帶能量分布比例對其進行量化研究,并作為信號特征,建立基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經網絡模型,實現(xiàn)信號的準確分類。在白鶴灘水電站左岸地下廠房微震監(jiān)測資料的基礎上,通過MATLAB編制相應程序,對信號進行ST時頻分解,并求解各子頻段的能量分布比例。通過信號的頻帶能量分布特征,結合遺傳算法優(yōu)化的BP神經網絡對400組地下廠房2類拾取信號進行訓練,建立分類識別模型,并對100組測試信號進行分類預測。研究結果表明:巖石破裂與爆破振動信號表現(xiàn)出明顯的頻帶能量分布差異;建立的基于遺傳算法優(yōu)化的BP神經網絡模型能對2類信號進行有效識別,識別精度達98%,研究方法可為類似工程的微震監(jiān)測波形識別模型的建立提供參考。
【作者單位】： 四川大學水力學與山區(qū)河流開發(fā)保護國家重點實驗室;中國長江三峽集團公司;
【關鍵詞】： 地下工程 地下廠房 微震監(jiān)測 波形識別 S變換 頻率特征 BP神經網絡 遺傳算法
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973)項目(2015CB057903) 國家自然科學基金資助項目(51209127) 教育部新世紀優(yōu)秀人才(NCET 13 0382)
【分類號】：TV698.13;TN911.7
【正文快照】： 1引言隨著我國地下工程越來越向深部發(fā)展,工程應力條件不斷升高,巖爆等動力災害問題日益突出。相比于傳統(tǒng)的監(jiān)測手段,微震監(jiān)測系統(tǒng)能有效的監(jiān)測到巖體宏觀失穩(wěn)破壞之前的巖體內部微破裂,其作為一種實時監(jiān)測手段,能動態(tài)揭示巖體內部的損傷演化特征,在礦山[1-2],隧洞[3-4],地下

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 武國寧;曹思遠;馬寧;劉建軍;;S變換的時頻分析特性及其改進[J];地球物理學進展;2011年05期

2 唐禮忠;潘長良;楊承祥;郭然;;冬瓜山銅礦微震監(jiān)測系統(tǒng)及其應用研究[J];金屬礦山;2006年10期

3 曹安業(yè);竇林名;秦玉紅;李志華;鞏思園;王玉剛;;高應力區(qū)微震監(jiān)測信號特征分析[J];采礦與安全工程學報;2007年02期

4 姜福興;尹永明;朱權潔;李舒霞;于正興;;單事件多通道微震波形的特征提取與聯(lián)合識別研究[J];煤炭學報;2014年02期

5 王雪青;喻剛;孟海濤;;基于GA改進BP神經網絡的建設工程投標報價研究[J];土木工程學報;2007年07期

6 凌同華,李夕兵;多段微差爆破振動信號頻帶能量分布特征的小波包分析[J];巖石力學與工程學報;2005年07期

7 李庶林,尹賢剛,鄭文達,Cezar Trifu;凡口鉛鋅礦多通道微震監(jiān)測系統(tǒng)及其應用研究[J];巖石力學與工程學報;2005年12期

8 張明;盧裕杰;畢忠偉;陳良;楊強;李仲奎;;利用神經網絡的反饋分析方法及其在地下廠房中的應用[J];巖石力學與工程學報;2010年11期

9 陳炳瑞;馮夏庭;曾雄輝;肖亞勛;張照太;明華軍;豐光亮;;深埋隧洞TBM掘進微震實時監(jiān)測與特征分析[J];巖石力學與工程學報;2011年02期

10 朱權潔;姜福興;于正興;尹永明;呂壘;;爆破震動與巖石破裂微震信號能量分布特征研究[J];巖石力學與工程學報;2012年04期

【共引文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 李庶林;;試論微震監(jiān)測技術在地下工程中的應用[J];地下空間與工程學報;2009年01期

2 孔令海;姜福興;楊淑華;宋金旺;王存文;;基于高精度微震監(jiān)測的特厚煤層綜放工作面頂板運動規(guī)律[J];北京科技大學學報;2010年05期

3 王春來;吳愛祥;劉曉輝;李瑞;吉學文;;深井開采微震活動容量維D_f變化特征[J];北京科技大學學報;2010年11期

4 謝飛鴻;汪旭光;于亞倫;羅冠煒;;混凝土結構煙囪爆破拆除的動力響應特征分析[J];爆破器材;2007年01期

5 周亮;曲洪建;鄭建國;;建筑企業(yè)供應鏈戰(zhàn)略合作伙伴的選擇[J];商業(yè)研究;2009年10期

6 李洪濤;盧文波;舒大強;楊興國;;基于功率譜的爆破地震能量分析方法[J];爆炸與沖擊;2009年05期

7 賈虎;沈兆武;;空氣隔層對水中沖擊波的衰減特性[J];爆炸與沖擊;2012年01期

8 王健;曾曉獻;李振峰;于聰;;基于走時擬合的微震源定位及拾震器布陣研究[J];吉林大學學報(信息科學版);2012年02期

9 趙興東;李元輝;劉建坡;田軍;;紅透山礦深部開采巖爆潛在區(qū)微震活動性研究[J];東北大學學報(自然科學版);2009年09期

10 陸菜平;竇林名;王耀峰;杜濤濤;;堅硬頂板誘發(fā)煤體沖擊破壞的微震效應[J];地球物理學報;2010年02期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 馮羽;馬鳳山;魏愛華;趙海軍;郭捷;;灰色系統(tǒng)與神經網絡組合模型在地下水水位預測中的應用[A];中國科學院地質與地球物理研究所第11屆（2011年度）學術年會論文集(中)[C];2012年

2 盛虞;Lynch R;;高精度微震監(jiān)測技術及在水電工程中的應用前景[A];全國大壩安全監(jiān)測技術信息網2008年度技術信息交流會暨全國大壩安全監(jiān)測技術應用和發(fā)展研討會論文集[C];2008年

3 周勝健;劉超;;采動下新莊孜礦62113工作面地質預警微震實踐[A];2010年度淮南礦業(yè)集團煤炭學會學術交流會論文匯編（一）·地質專業(yè)[C];2010年

4 李庶林;尹賢剛;李愛兵;;多通道微震監(jiān)測技術在大爆破余震監(jiān)測中的應用[A];第九屆全國巖石動力學學術會議論文集[C];2005年

5 何滿潮;錢七虎;;深部巖體力學研究進展[A];第九屆全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2006年

6 王春來;吳愛祥;徐必根;唐紹輝;吉學文;嚴慶文;潘懿;黃學貴;;某深井礦山微震監(jiān)測系統(tǒng)建立與網絡優(yōu)化研究[A];第十屆全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2008年

7 王貽明;吳愛祥;沈慧明;羅一忠;蘭小平;;特大型復雜采空區(qū)條件下巖石力學與地壓監(jiān)控技術研究[A];和諧地球上的水工巖石力學——第三屆全國水工巖石力學學術會議論文集[C];2010年

8 李洪濤;盧文波;舒大強;楊興國;易長平;;爆破地震波的能量衰減規(guī)律研究[A];第十一次全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2010年

9 何滿潮;錢七虎;;深部巖體力學及工程災害控制研究[A];突發(fā)地質災害防治與減災對策研究高級學術研討會論文集[C];2006年

10 王世忠;劉衛(wèi)東;曹振宇;張恒義;;基于GA-BP的我國人口規(guī)模預測方法研[A];2008中國可持續(xù)發(fā)展論壇論文集（2）[C];2008年

中國博士學位論文全文數據庫 前10條

1 趙揚鋒;煤巖變形破裂電荷感應規(guī)律的研究[D];遼寧工程技術大學;2010年

2 劉超;采動煤巖瓦斯動力災害致災機理及微震預警方法研究[D];大連理工大學;2011年

3 賈虎;纖維爆炸索水下爆炸特性與應用研究[D];中國科學技術大學;2011年

4 劉欽;炭質頁巖隧道軟弱破碎圍巖大變形機理與控制對策及其應用研究[D];山東大學;2011年

5 王靜;光纖光柵多參數傳感理論技術研究及在地下工程災害監(jiān)測中的應用[D];山東大學;2011年

6 范志清;基于治理的監(jiān)理工程師信用改善研究[D];天津大學;2010年

7 孫建;傾斜煤層底板破壞特征及突水機理研究[D];中國礦業(yè)大學;2011年

8 徐學鋒;煤層巷道底板沖擊機理及其控制研究[D];中國礦業(yè)大學;2011年

9 李小琴;堅硬覆巖下重復采動離層水涌突機理研究[D];中國礦業(yè)大學;2011年

10 江東;基于磁懸浮效應的振動測試系統(tǒng)[D];哈爾濱理工大學;2011年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 陳松;深部采場礦震監(jiān)測定位系統(tǒng)的研究[D];遼寧工程技術大學;2009年

2 吳斯琦;面向客戶的低壓電氣產品快速報價系統(tǒng)研究與開發(fā)[D];武漢理工大學;2010年

3 張群;采動誘發(fā)斷層活化的數值模擬及微震監(jiān)測研究[D];河南理工大學;2011年

4 胡靜云;特大復雜采空區(qū)穩(wěn)定性微震監(jiān)測技術理論與應用研究[D];長沙礦山研究院;2011年

5 潘東;深孔爆破參數智能優(yōu)化及爆破效應控制研究[D];中南大學;2010年

6 劉高;深部大規(guī)模爆破振動信號分析與災害控制研究[D];中南大學;2011年

7 蔣嬌蓮;礦山地震活動及其混沌時間序列分析[D];中南大學;2011年

8 李素蓉;深部金屬礦山地震活動特性及巖爆的支持向量機預測研究[D];中南大學;2011年

9 陳金平;金山店鐵礦粉礦巖體巷道圍巖穩(wěn)定性分析及支護措施模擬研究[D];武漢科技大學;2011年

10 徐飛;基于小波變換的爆破振動信號分析方法及應用研究[D];安徽理工大學;2011年

【二級參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 李玉，，黃梅，廖國華，張連城，關杰;沖擊地壓發(fā)生前微震活動時空變化的分形特征[J];北京科技大學學報;1995年01期

2 林大超,施惠基,白春華,張奇;爆炸地震效應的時頻分析[J];爆炸與沖擊;2003年01期

3 中國生;徐國元;熊正明;;基于小波變換的爆破地震信號能量分析法的應用研究[J];爆炸與沖擊;2006年03期

4 李庶林,馮夏庭,王泳嘉,楊念哥;深井硬巖巖爆傾向性評價[J];東北大學學報;2001年01期

5 趙興東;石長巖;劉建坡;李元輝;;紅透山銅礦微震監(jiān)測系統(tǒng)及其應用[J];東北大學學報(自然科學版);2008年03期

6 趙興東;李元輝;劉建坡;田軍;;紅透山礦深部開采巖爆潛在區(qū)微震活動性研究[J];東北大學學報(自然科學版);2009年09期

7 魯振華,張連城;門頭溝礦微震的近場監(jiān)測效能評估[J];地震;1989年05期

8 高靜懷,汪文秉,朱光明;小波變換與信號瞬時特征分析[J];地球物理學報;1997年06期

9 王西文,楊孔慶,周立宏,王娟,劉洪,李幼銘;基于小波變換的地震相干體算法研究[J];地球物理學報;2002年06期

10 高靜懷,陳文超,李幼銘,田芳;廣義S變換與薄互層地震響應分析[J];地球物理學報;2003年04期

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 胡勁松;韋立德;;某地下廠房的穩(wěn)定分析與實測結果對比研究[J];人民長江;2009年17期

2 楊存奮,梁克讀,張強勇;大型窯洞式地下廠房圍巖穩(wěn)定性試驗分析[J];武漢水利電力學院學報;1990年06期

3 成旭東;江埡地下廠房防滲排水[J];人民長江;2000年04期

4 王登科,李明俊,王和平,梁紅;小浪底地下廠房頂拱滲漏水分析[J];華北水利水電學院學報;2001年01期

5 吳劼高;我國水電站中跨度大于20m的地下廠房[J];水利水電科技進展;2001年02期

6 萬林;地下廠房圍巖的變形和應力分析[J];岳陽師范學院學報(自然科學版);2001年04期

7 張建海,何江達,范景偉,陶麗娜;天龍湖地下廠房地震動力放大區(qū)及動拉力區(qū)三維有限元分析[J];四川大學學報(工程科學版);2002年04期

8 楊曉松;;預應力錨索在龍灘地下廠房工程中的應用[J];中國農村水利水電;2006年09期

9 譚志偉;楊競銳;;漫灣二期地下廠房施工期安全監(jiān)測資料分析[J];云南水力發(fā)電;2006年05期

10 祁向明;;龍灘水電站地下廠房快速開挖施工技術綜述[J];水利水電施工;2008年04期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 張恒茜;劉世煌;;瓦地下廠房廠區(qū)和廠房軸線選擇[A];巖石力學測試技術及高邊坡穩(wěn)定性——第二次湖北省暨武漢巖石力學與工程學術會議論文集[C];1990年

2 黃靈;徐聰云;趙興敏;;地下廠房巖壁梁巖臺開挖[A];慶祝廣西水利廳成立50周年專輯[C];2004年

3 杜曉京;;十三陵抽水蓄能電站地下廠房運行穩(wěn)定性評價[A];抽水蓄能電站建設經驗技術交流會論文集[C];2002年

4 羅遠耀;趙明民;杜濤;;百色水利樞紐地下廠房巖壁梁開挖技術[A];第三屆廣西青年學術年會論文集（自然科學篇）[C];2004年

5 石青春;蘇軍安;;龍灘水電站地下廠房施工方案研究[A];2007年湖南水電科普論壇論文集[C];2007年

6 黃立財;廖建強;姚廉華;鄭晶星;;惠州抽水蓄能電站地下廠房排水方案論證[A];2004年全國抽水蓄能學術年會論文集[C];2004年

7 黃立財;廖建強;姚廉華;鄭晶星;;惠州抽水蓄能電站地下廠房排水方案論證[A];抽水蓄能電站工程建設文集(2004)[C];2004年

8 吳登明;丁勇;;地下廠房221.86 m深排風豎井施工技術[A];第九屆海峽兩岸隧道與地下工程學術及技術研討會論文集[C];2010年

9 孫寧;;三板溪水電站地下廠房圍巖變形及局部破壞分析與處理[A];中國水力發(fā)電工程學會第四屆地質及勘探專業(yè)委員會第一次學術交流會論文集[C];2008年

10 張川鎖;毛永生;齊俊修;;宜興抽水蓄能電站地下廠房圍巖監(jiān)測分析及應用[A];第九屆全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2006年

中國博士學位論文全文數據庫 前3條

1 郭享;基于三維地質模型的地下廠房參數化設計與方案優(yōu)選研究[D];天津大學;2008年

2 田啟文;四川坪頭水電站廠址區(qū)滲流場特征及地下廠房防滲方案優(yōu)化[D];中國地質大學;2014年

3 徐建華;大型地下洞室群的卸荷巖體開挖與支護研究[D];武漢大學;2012年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 趙偉強;官地水電站地下廠房分段開挖性狀研究[D];昆明理工大學;2008年

2 韓濤;基于粘彈性邊界的地下廠房水力振動研究[D];大連理工大學;2011年

3 曾浩;新奧法理論在龍灘地下廠房的應用[D];廣西大學;2005年

4 胡志剛;大型水電站地下廠房結構振動計算研究[D];天津大學;2004年

5 李洪濤;大型地下廠房施工程序及開挖方法研究[D];武漢大學;2004年

6 員春暉;三峽地下廠房下游邊墻塊體穩(wěn)定的有限元分析[D];中國地質大學（北京）;2006年

7 徐云峰;三峽地下廠房圍巖施工期變形監(jiān)測模型研究[D];河海大學;2006年

8 許建軍;黃河拉西瓦地下廠房巖錨吊車梁錨固方案及穩(wěn)定性研究[D];西安理工大學;2010年

9 禹芝文;向家壩地下廠房圍巖穩(wěn)定分析和支護設計研究[D];河海大學;2005年

10 李曉鵬;溪洛渡水電站地下廠房施工關鍵技術研究[D];四川大學;2005年

本文編號：581986