山地变电站的瞬变电磁地质物探信号滤波方法研究

发布时间：2017-09-09 13:10

  本文关键词：山地变电站的瞬变电磁地质物探信号滤波方法研究

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【摘要】：近年来我国电网建设不断提速,电网规模不断扩大。我国西南地区多处高原,地形、地貌和地质条件非常复杂,气候及自然环境的地域差别较大,给变电站安全稳定运行带来很多危害和隐患。对于山地变电站地质结构的探测,采用地球物理学中的瞬变电磁法进行检测是一种行之有效的方法。这种方法有快速有效的优势,但是变电站周围会存在较强电磁干扰,这种复杂强背景噪声环境的干扰会使二次场的地电信息变得相对较弱。所以,研究在这种较强电磁干扰情况下如何获得有用瞬变电磁信息具有重要意义。基于以上研究背景,针对山地变电站附近复杂电磁干扰对瞬变电磁信号造成影响。本文系统分析了变电站周围瞬变电磁噪声的来源、特性以及抑制方法,针对瞬变电磁法去噪及评价方法展开研究,主要研究内容有：(1)强干扰条件下瞬变电磁有用信息提取的研究。通过研究变电站周围瞬变电磁噪声特点,运用小波变换和希尔伯特黄分析对瞬变电磁数据分别进行分析,为了解决瞬变电磁信号滤波过程中的适应度和解释精度的问题,提出小波-希尔伯特黄联合的瞬变电磁信号算法,作为分析山地变电站实测数据的方法。(2)山地变电站瞬变电磁法物探实验设计。对某山地变电站周围地质结构进行分析,选取与变电站处于同一滑坡体的位置作为测区,对现场采集到的数据进行现场数据检查,合格的信号作为数据分析的原始数据。(3)对山地变电站瞬变电磁信号进行分析研究。分别采用小波分析、希尔伯特黄和小波-希尔伯特黄联合算法三种方式对采集到的信号进行去噪,结合信噪比、滤波效果和时频分析对三种滤波方法评估,并对去噪前后归一化的V(t)/I测道曲线图进行比较,分析他们对强干扰情况下的瞬变电磁信号消噪效果优劣。
【关键词】：山地变电站 瞬变电磁法 小波分析 希尔伯特黄 WPD-HHT
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM63
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题研究背景及意义11-13
• 1.2 瞬变电磁法发展及信号研究13-16
• 1.2.1 国外的发展状况13-14
• 1.2.2 国内的发展状况14-16
• 1.3 文章的主要内容16-17
• 第二章 瞬变电磁物探信号的希尔伯特黄和小波分析联合滤波研究17-45
• 2.1 瞬变电磁法原理17-19
• 2.2 瞬变电磁信号特征19-22
• 2.2.1 瞬变电磁信号的动态范围19-20
• 2.2.2 对瞬变电磁信号的分辨20-22
• 2.2.3 瞬变电磁信号的频带22
• 2.3 瞬变电磁噪声及处理方法22-29
• 2.3.1 仪器噪声及其处理方法22-25
• 2.3.2 环境噪声及其处理方法25-29
• 2.4 瞬变电磁信号的希尔伯特黄分析29-36
• 2.4.1 希尔伯特黄变换的简介30-32
• 2.4.2 经验模态分解32-35
• 2.4.3 经验模态分解中应该注意的问题35-36
• 2.5 瞬变电磁信号的小波分析36-41
• 2.5.1 小波变换简介36-39
• 2.5.2 基于小波变换的降噪处理39-41
• 2.6 瞬变电磁信号的小波变换和希尔伯特黄联合处理41-43
• 2.7 本章小结43-45
• 第三章 山地变电站的瞬变电磁法物探实验45-61
• 3.1 测区概况45-46
• 3.1.1 测区简介45-46
• 3.1.2 变电站周围地质特征46
• 3.2 瞬变电磁装置及特点46-52
• 3.2.1 工作装置46-50
• 3.2.2 观测参数50-51
• 3.2.3 实验设备51-52
• 3.3 山地变电站地质结构物探实验52-54
• 3.3.1 测区选取52-53
• 3.3.2 现场数据检查53-54
• 3.4 层状大地的瞬变电磁场参数计算54-60
• 3.4.1 瞬变电磁场的计算公式54-55
• 3.4.2 计算视电阻率的定义式55-60
• 3.5 本章小结60-61
• 第四章 山地变电站瞬变电磁物探信号分析与处理61-73
• 4.1 实验信号的选取61-62
• 4.2 实验信号的小波分解62-64
• 4.3 试验信号的希尔伯特黄分析64-67
• 4.4 实验信号的小波和希尔伯特黄的联合去噪与分析67-69
• 4.5 实验信号的多测道曲线对比69-70
• 4.6 实验结果成图分析70-71
• 4.7 本章小节71-73
• 第五章 结论和展望73-75
• 5.1 结论73
• 5.2 展望73-75
• 致谢75-77
• 参考文献77-81
• 附录A (攻读学位期间发表论文目录)81

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