【摘要】：地震預(yù)警系統(tǒng)能夠在地震波到達(dá)預(yù)警目標(biāo)區(qū)前為人們發(fā)送地震預(yù)警信息,延長(zhǎng)緊急應(yīng)對(duì)時(shí)間,有效減少人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失。傳統(tǒng)地震監(jiān)測(cè)儀器雖然可以產(chǎn)生高保真的地震監(jiān)測(cè)信號(hào),但是由于其價(jià)格昂貴、功耗高、體積龐大、難以安裝等局限性難以廣泛部署。近年來(lái),大量普及的普通用戶(hù)智能手機(jī)中裝配的加速度計(jì)和陀螺儀等運(yùn)動(dòng)傳感器采用與地震儀相似的采樣原理,同時(shí)還具備海量的用戶(hù)規(guī)模,成為地震事件監(jiān)測(cè)的潛在設(shè)備。為了解決普通智能手機(jī)傳感器在異常震動(dòng)事件檢測(cè)中可能存在的噪聲大、精度差等問(wèn)題,本文嘗試在普通智能手機(jī)上實(shí)現(xiàn)、測(cè)試并改進(jìn)經(jīng)典的P波震相撿拾算法,模擬采樣大量異常震動(dòng)事件采樣數(shù)據(jù),分析其傳感器采樣的信號(hào)特征,提出實(shí)用的異常震動(dòng)事件檢測(cè)方法。其次,為了模擬海量智能手機(jī)用戶(hù)的群智感知特征,提出相應(yīng)的數(shù)據(jù)融合策略并分析其理論依據(jù),使用多臺(tái)智能手機(jī)實(shí)施融合進(jìn)行了驗(yàn)證,有效提高了異常震動(dòng)事件檢測(cè)的精度,為普通智能手機(jī)在地震預(yù)警系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了參考依據(jù)。本文的工作主要如下:首先,分析普通智能手機(jī)傳感器采集異常震動(dòng)事件數(shù)據(jù)的波形特征,建立描述動(dòng)態(tài)使用環(huán)境和噪聲條件下非定制傳感器采樣的震相模型;采用并改進(jìn)了三種典型地震信號(hào)監(jiān)測(cè)方法對(duì)九類(lèi)異常震動(dòng)事件進(jìn)行分析與檢測(cè),找出最有效的震動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)方法。結(jié)果表明:STA/LTA方法撿拾結(jié)果雖然都滯后于真實(shí)到時(shí),但與真實(shí)到時(shí)接近,誤差小于0.1s;AIC準(zhǔn)則方法撿拾結(jié)果都提前于真實(shí)到時(shí),并且與真實(shí)到時(shí)相差很大,不適用于基于普通智能手機(jī)傳感器的異常震動(dòng)信號(hào)檢測(cè);STA/LTA方法結(jié)合AIC準(zhǔn)則方法檢測(cè)誤差小于0.05s,撿拾效果最好,驗(yàn)證了基于普通智能手機(jī)傳感器的異常震動(dòng)事件檢測(cè)的可行性。其次,分析了多臺(tái)普通智能手機(jī)傳感器對(duì)異常震動(dòng)事件監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)融合方法。使用多臺(tái)不同廠商生產(chǎn)的普通智能手機(jī)采樣不同場(chǎng)景的異常震動(dòng)事件,結(jié)合STA/LTA+AIC準(zhǔn)則的方法撿拾P波到時(shí),產(chǎn)生本地決策,然后將本地決策傳輸?shù)交緦?duì)多臺(tái)智能手機(jī)的撿拾結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。試驗(yàn)結(jié)果表明數(shù)據(jù)融合大大提高了撿拾準(zhǔn)確率,降低了撿拾誤警率,有效地改善了系統(tǒng)對(duì)異常震動(dòng)事件的感知質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：華東交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP212;TH762.2

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本文編號(hào)：2699630