作為煤炭開采大國,我國每年開采著全球35%的煤炭資源,但因?yàn)槊旱V動力災(zāi)害造成的傷亡人數(shù)卻高達(dá)全球傷亡人數(shù)的50%以上。為了煤礦安全生產(chǎn)需要,實(shí)時(shí)監(jiān)測礦區(qū)內(nèi)能量變化,微震監(jiān)測系統(tǒng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著研究的深入和應(yīng)用的普及,安全生產(chǎn)形勢正在逐年向好發(fā)展。利用微震監(jiān)測系統(tǒng)自動拾取的實(shí)時(shí)微震數(shù)據(jù),可以進(jìn)行諸如反演微震源參數(shù)、研判地質(zhì)結(jié)構(gòu)、判別形成機(jī)理等研究,其中微震事件定位是微震監(jiān)測系統(tǒng)的核心部分和研究重點(diǎn),由于監(jiān)測環(huán)境復(fù)雜,制約因素多且具有相關(guān)性,現(xiàn)有的定位算法精度仍有待提高;同時(shí),由于微震事件形成機(jī)理不同,監(jiān)測系統(tǒng)接收的微震信號也會呈現(xiàn)不同的特征,可以采用聚類分析算法對系統(tǒng)自動識別的微震信號進(jìn)行類別劃分,為下一步的災(zāi)害預(yù)警、復(fù)工復(fù)產(chǎn)提供理論依據(jù)。經(jīng)分析,本文研究并實(shí)現(xiàn)了礦山微震事件定位及聚類分析系統(tǒng),采用B/S架構(gòu),實(shí)現(xiàn)四大功能模塊,即數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊、微震事件定位模塊、微震事件聚類模塊和結(jié)果可視化模塊,并在遼寧和山西部分礦區(qū)得以實(shí)際應(yīng)用。數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)讀取、能量比法到時(shí)拾取和微震事件截取并存儲功能。微震事件定位模塊包括傳統(tǒng)定位模塊和定位修正模塊。傳統(tǒng)定位模塊中實(shí)現(xiàn)了三臺定位和... 

【文章來源】：遼寧大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

系統(tǒng)分叉圖

第4章系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)36果的差值。由圖可知，迭代初始時(shí)系統(tǒng)結(jié)果并沒有太大差值，隨著進(jìn)程的加深，差值逐漸變大，呈不規(guī)則狀態(tài)，體現(xiàn)了其敏感性。圖4-3系統(tǒng)差值圖粒子群算法對初始種群的分布狀態(tài)較為敏感，由于收斂速度快，如果初始種群分布不均或者過于集中，算法很容易陷入局部陷阱，在不進(jìn)行其他操作的情況下，粒子群很難跳出局部最優(yōu)，所以本算法在初始化階段，利用Logistic混沌映射的遍歷性，將初始粒子群均勻地映射在解空間內(nèi)，一定程度上解決了種群初始化的分布不均問題。因混沌映射的結(jié)果分布在[0,1]之間，所以必須實(shí)現(xiàn)從混沌變量到解空間的映射。由公式(4.4)、(4.5)可實(shí)現(xiàn)混沌變量cx∈[0,1]和優(yōu)化變量ox∈[minX,maxX]之間的轉(zhuǎn)換。minmaxminxXXXxoc(4.4)minminmaxxXXXxco(4.5)4.1.2動態(tài)慣性權(quán)重粒子群粒子群算法初始狀態(tài)為一群代表隨機(jī)解的粒子組成，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境選擇合適的適應(yīng)度函數(shù)，算法通過跟蹤各粒子的適應(yīng)度值，完成pbest、gbest、粒子速度和位置的更新，最終在解空間內(nèi)找到最優(yōu)解，即適應(yīng)度值最優(yōu)的位置。目前應(yīng)用較為廣泛的是標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法，相對于基本粒子群算法，標(biāo)準(zhǔn)算法引入慣性權(quán)重，使算法的性能更加穩(wěn)定。其速度更新公式如（4.6）所示：

第5章系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與測試56圖5-1數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊測試效果圖圖5-2為網(wǎng)站首頁。含有兩個(gè)按鈕，即微震事件定位和微震事件聚類，代表兩大功能模塊。圖5-2系統(tǒng)網(wǎng)站首頁5.2.2三臺定位功能實(shí)現(xiàn)及測試到時(shí)拾取成功后，判斷觸發(fā)傳感器數(shù)量，數(shù)量小于3時(shí)，忽略該震動信號；數(shù)量等于3時(shí)，只能采用三臺定位算法；當(dāng)數(shù)量大于3時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況采用三臺定位或者主事件定位算法，并將定位結(jié)果存儲在數(shù)據(jù)庫中，方便可視化模塊調(diào)用。系統(tǒng)采用震動信號測試的結(jié)果和可視化網(wǎng)頁如圖5-3和5-4所示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]微震震源定位的關(guān)鍵因素作用機(jī)制及可靠性研究[D]. 李楠.中國礦業(yè)大學(xué) 2014
[4]礦震監(jiān)測的理論與應(yīng)用研究[D]. 賈寶新.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于網(wǎng)格點(diǎn)密度估計(jì)的聚類算法研究[D]. 王磊.蘭州大學(xué) 2019



本文編號：3274309