基于L-M算法和声波融合的TDOA雷电定位改进方法

在时差信息冗余情况下求解非线性方程时,采用到达时差定位法(TDOA)的雷电定位系统会出现求解发散问题,而我国油罐系统等雷电敏感系统多经历了雷声和电磁探测的雷电定位技术发展过程.对此,提出一种有效融合雷电声波信号和放电电磁信号的TDOA雷电定位改进方法.根据已有站点信息将目标区域划分为16个子区域,在子区域内利用L-M迭...     

基于Labview超声波定位方法的研究

超声波定位方法应用很普遍,定位算法复杂,系统开发周期长,本文采用虚拟技术设计了基于Labview的超声波定位系统,提出了一种超声波定位装置的设计方案,可以实现方便快捷和准确的定位计算和演示,缩短了定位系统的开发时间,能够直观的展示运动的轨迹,实现精确的空间定位。     

基于可听声波的GIS击穿点定位方法

为提高气体绝缘组合开关(GIS)击穿点定位的效率和有效性,基于空间可听声波提出了一种实施简单、定位准确的GIS击穿点二维定位方法。通过分析GIS击穿可听声波的特点,提出了确定声波信号到达不同传感器时延的峰值-阈值法。采用3个声波传感器的一形布置方式,结合空间算法搭建了无接触式的GIS击穿点数字化定位系统,并应用于330kV GIS现场试验。研究结果表明,GIS内部发生击穿时会向外辐射可听声波,声波的时域波形具有明显的高幅值脉冲,频域波形主要分布在2～8kHz,明显区别于背景噪声并为GIS击穿点的定位提供可用信息。330kV GIS的应用结果表明,定位系统的定位误差小于5%,与超声波、特高频等接触式定位方法相比降低了GIS击穿点定位的难度和成本,为GIS击穿点的现场定位提供了一种新的思路。GIS击穿点的定位结果受到声波传播衰减、传感器系统位置和遮挡物的影响,实际应用中需合理布置定位系统以提高定位结果的有效性和准确性。     

基于坦克对战系统的超声波定位技术改进

由于现有的射频-超声波定位技术应用到多坦克定位系统时会造成很大的延时误差,且定位过程复杂.为了提高超声波定位的实时性,将其改进为超声波定位技术,减少了射频装置从而也缩短了定位时间.整个改进设计以模型坦克对战系统作为基础,采用ALTERA公司的QuartusⅡ开发平台、MAXⅡ系列的CPLD技术以及VerilogHDL语言对系统完成建模与实现.通过仿真验证改进的超声波定位算法提高了系统的实时性,也使整体方案更简化.     

岩屑声波法地层压力监测技术研究与应用

提出了通过岩屑提取地层信息、为钻井井壁稳定性计算提供必要参数的方法,即通过测量地面岩屑的声波时差,反演得到地层岩石的声波时差,利用岩石的声学性质与力学参数的关系得到地层岩石的力学参数,结合地应力参数,得到井壁周围岩石的应力分布,计算地层的孔隙压力、坍塌压力和破裂压力.对于预探井,在没有测井资料的情况下,利用该方法可以有效地进行地层压力监测.在两口预探井中进行了随钻监测地层压力的现场试验,证明该方法是有效的.虽然该方法在声波测量过程中还有一定的局限性,对最终计算结果的精确度会产生一定影响,但与单纯的地震资料相比,其精确度已大大提高.     

一种基于凸优化的四站时差定位算法

在多站无源时差定位问题中,观测站运动使自身位置信息存在位置误差,由于定位误差的存在,传统时差定位算法定位精度不能满足高精度辐射源定位的要求.针对这一问题,提出一种基于凸优化的时差定位算法,以四站时差定位系统为例,对地球表面的辐射源进行定位.首先在WGS-84模型下,给出存在位置误差时的时差定位方程,通过引入中间变量并对...     

声波测井曲线环境校正方法探讨

裸眼声速测井是煤层气勘探和开发中普遍应用的一种测井方法，而测井环境对声波时差测井曲线有一定的影响，为了更准确的通过声波时差测井曲线来反映地层的真实情况，采用了补偿声波测井方法，但这种补偿作用十分有限，不能满足实际需要本文提出了一种声波时差曲线环境效正的方法——漫反射声路法。     

岩屑声波法地层压力监测技术研究与应用

提出了通过岩屑提取地层信息、为钻井井壁稳定性计算提供必要参数的方法，即通过测量地面岩屑的声波时差，反演得到地层岩石的声波时差，利用岩石的声学性质与力学参数的关系得到地层岩石的力学参数，结合地应力参数，得到井壁周围岩石的应力分布，计算地层的孔隙压力、坍塌压力和破裂压力。对于预探井，在没有测井资料的情况下，利用该方法可以有效地进行地层压力监测。在两口预探井中进行了随钻监测地层压力的现场试验，证明该方法是有效的。虽然该方法在声波测量过程中还有一定的局限性，对最终计算结果的精确度会产生一定影响，但与单纯的地震资料相比，其精确度已大大提高。     

基于时延差特征参数判别的牛顿迭代振源定位搜索算法

 时差定位系统的定位精度, 主要受时间差测量和传感器几何分布的影响。由于受环境的复杂性、目标的移动性和定位的实时性制约, 时延差准确与否一直是困扰研究人员的问题。本文提出一种基于信号特征参数判别的时延差误差估计方法, 应用该方法分别对牛顿迭代搜索定位算法的搜索初值和结束条件进行了改进:首先利用各传感器的特征信息, 确定各传感器信号的信度;其次, 选择3 个可信度高的传感器进行目标定位, 其结果作为牛顿迭代搜索的初值, 避免了传统方法确定初值的复杂繁琐的计算;第三, 将各传感器的信度作为牛顿迭代搜索结束条件的权值, 使得结束条件更合理、更贴近实际。实验证明了本算法定位精度高、鲁棒性强。     

基于LabVIEW超声定位系统的设计与研究

超声波测距是一种有效的非接触式测距方法.在超声波测距基础上对超声定位的原理进行了研究,基于LabVIEW设计了超声波定位系统,对软件总体结构进行了设计,软件控制流程中的串口程序程序进行了开发.可实现移动机器人定位测量需求,系统复杂性低,定位精度高.     

基于极快速模拟退火与网格逐次剖分的微地震定位算法研究

提高微地震定位的可靠性是水力压裂微地震监测中的关键环节,现有的震幅叠加网格逐次剖分定位方法在处理高频微地震信号时容易出现定位失常。针对上述问题,本文在基于网格逐次剖分定位算法的基础上对定位算法进行了改进,提出了极快速模拟退火与网格逐次剖分联合的微地震定位算法。该方案首先采用极快速模拟退火算法在三维目标区域内搜寻能量聚焦较高的圆形区域,然后再利用网格逐次剖分方法在区域内寻找能量聚焦最大值点。合成数据实验表明,当微地震信号频率在100Hz~200Hz时,其定位可靠性与计算效率明显优于现有的网格逐次剖分算法。     

边坡土钉支护动力有限元分析

为了研究边坡土钉支护在地震作用下的动力特性和工作性能,运用大型有限元软件ADINA,对支护结构建立了整体三维有限元计算模型,并进行了动力有限元模拟分析,研究内容包括水平地震作用下支护结构的土钉轴力响应、位移响应、加速度响应.计算结果表明:(1)地震使每排土钉轴力增大,且每根土钉轴力最大处增幅明显;(2)地震没有改变边坡潜在滑移面的位置;(3)地震作用下,坡顶的水平峰值位移和峰值加速度最大,说明坡顶附近土层的地震响应最激烈,所受的地震力也最大,较容易发生破坏.这些结论可为边坡土钉支护的抗震设计提供参考.     

桥梁声发射检测中的噪音特征及除噪技术研究

为了研究桥梁声发射检测中的噪音特征,并得到相应的除噪方法,在一座预应力钢筋混凝土公路桥的箱梁内部进行了声发射试验.通过对环境噪音声发射信号的波形图分析、参数关联分析、以及声发射源平面定位时定位组传感器所接收信号的逻辑分析,得到了环境噪音声发射信号的基本特征,并总结了相应的除噪方法.研究表明,通过设置合适的采集门槛以及采集频率范围,可以达到很好的除噪效果,另外,在进行声发射源定位时,利用声发射信号参数的逻辑关系分析,可以进一步滤除已经形成事件的环境噪音,同时,对定位图进行聚类,可以使聚类中心更趋于声发射源.     

基于小波变换的结构地震响应分析方法的改进

针对现有线性结构非平稳地震响应分析的小波方法中存在计算效率较低的问题,提出了一种求解时频响应的改进方法,即将原地震信号直接输入结构,求得结构响应,再对该响应进行小波分解和重构,得到结构在各频段的响应,反映出结构响应的时频特性.利用小波变换中多分辨率分析的思想及线性结构响应求解的振型分解法,证明了改进方法与现有方法计算结...     

基于震害指数地震灾害预测方法的可行性

针对当前的地震震害指数的模型,列出了震害指数在工程实际中的主要应用。在此基础上,根据地震震害指数与地震烈度之间影响因素,提出用地震震害指数来间接获取地震烈度的建议,并对震害指数的统一的必要性和基于震害指数的地震灾害的预测方法的可行性进行了讨论。     

连体位置及刚度变化对双塔楼地震响应的影响

双塔楼连体结构中的连接体使得原来彼此独立的单体变成了整体,结构的动力特性和抗震性能发生了很大变化。文章建立一对称双塔楼连体结构的空间模型,然后通过变化连体的位置和刚度,并用有限元分析软件SAP2000进行地震反应的线性时程分析,研究连体对结构的基本自振周期、顶层位移、基底剪力的影响,最后比较分析结果得出连体最优的位置及刚度。     

特大断面隧道断层段地震响应与断层构造关系

针对特大断面隧道断层破碎带地震响应强烈而导致衬砌结构更易遭受破坏的问题,本文采用FLAC 3D仿真计算软件,通过数值模拟,研究特大断面隧道地震与断层宽度、断层倾角的关系,分析衬砌地震响应规律,确定抗震薄弱位置及抗震设防范围。分析结果表明：断层处的衬砌横断面上的拱腰和拱脚处属于抗震薄弱位置,需要在这些位置处重点进行设防;断层上盘位置对地震响应更明显,应加强这些位置上隧道衬砌的抗减震措施;地震时,小倾角,大宽度的断层构造对特大断面隧道的影响大。在本文研究的断层构造范围内,特大断面隧道的抗震设防区域选取应为：断层及断层交界面前后各取25~30m的区域。这些结果可为地震区的特大断面隧道设计建设提供参考。     

基于声发射信号的铣刀运行可靠性评估

研究了基于声发射方法的Logistic回归模型的铣削过程中刀具可靠性评估.从试验数据分析得出铣削过程的声发射信号和切削力信号,与刀具磨损量具有较强线性相关性,是刀具性能退化监测的有效方法.运用小波包分解提取声发射信号的能量,选取与刀具磨损相关的频带能量作为特征指标.将应用切削力和声发射两种监测方法建立的可靠性模型与仅用声发射监测的可靠性模型进行对比发现,两个模型都较为准确地评估出了刀具在铣削过程中的可靠度指标,而基于声发射可靠性评估模型更为方便,在实际切削力不易获得的情况下,运用此方法能够进行刀具的可靠性评估与寿命预测.     

基于独立分量分析的声发射信号去噪方法

针对声发射信号比较微弱,实际检测信号中常含有强背景噪声的问题,提出了基于独立分量分析(ICA)的信号去噪方法.该方法首先对观测信号进行FastICA分解,得出多导独立分量;再根据一定的时域及频域先验知识,将独立分量中的噪声信号通道置零,利用解混矩阵反演出去噪后的信号.文中通过断铅声模拟发射信号去噪仿真和埋地水管泄漏声发射信号去噪实验,对该方法进行定性和定量分析.结果表明,与常规的去噪方法比较,ICA去噪方法受噪声强度影响较小,能够得到更高的信噪比和更好的相关系数,有利于提高埋地水管泄漏点的定位精度.     

台阵网格自动定位方法在鄂尔多斯地块南部和秦岭‒大别造山带的应用

利用新近发展起来的台阵网格自动事件定位方法, 对鄂尔多斯地块及秦岭-大别造山带区域136个宽频带流动台站记录的连续波形进行扫描和定位。通过与地震目录的对比发现, 不仅在常规地震带上分布着大量的事件, 而且在地震目录中极少发生地震的区域出现大量地震事件集中分布的现象。这些事件主要分布于鄂尔多斯地块南部以及秦岭-大别造山带附近的断层带。经过对定位台站的抽样分析和对定位事件地震波形的仔细人工确认, 验证了这些被扫描并定位的事件的真实性。通过慢度分析, 获得所定位事件的面波传播视速度, 绝大部分事件对应的视速度在2.5~5.2 km/s之间, 与地震面波群速度相符。所定位的地震事件可用于补充秦岭-大别造山带的地震目录, 同时可以通过进一步的波形拟合来分析其震源机制。