基于小波分析的隧道突水前兆信息去噪研究
本文关键词: 隧道 突水灾害 小波分析 前兆信息 去噪研究 出处:《中南大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:摘要:隧道的突水现象是隧道建设中的常见灾害之一。鉴于其突发性及严重性,隧道突水灾害难以防范且往往给隧道内的生产、施工等设备和洞内人员造成严重的威胁。为了及时预测隧道突水现象的发生,减小突水灾害对设备和人员造成的威胁,在隧道开挖过程中往往采取各种手段获取隧道突水的前兆信息,但是因仪器的不精确、人员操作的不当及施工现场的扰动等,获得的前兆信息往往具有较多的噪声,不能从中获得正确的隧道突水前兆信息。因此,隧道突水前兆信息的去噪研究具有十分的必要。 小波分析在信号的时域和频域都具有良好的局部化性质,能够良好的处理工程信号的各种时域与频域问题,能够良好的处理各类突变信号和奇异信号,本文以小波分析为工具,对隧道突水前兆信号进行去噪处理,主要内容有以下几点: (1)分析讨论小波分析在隧道突水灾变前兆信息去噪应用中的优势性及合理性;小波分析理论概述及常用小波函数介绍; (2)对小波分析的基本理论、小波变换法和基本应用进行了介绍和说明; (3)对小波分析在信号去噪中的应用进行了阐述与举例说明; (4)对所依托工程的工程概况进行了说明,并采用不同的小波基函数和分解层次对该隧道突水前兆信息进行了去噪处理,比较分析了去噪效果; (5)分别对阀值小波、小波包和提升小波的基本原理等内容进行了阐述,并分别采用上述三种方法对前述前兆信息进行了去噪处理,叙述了该三种方法的各自优点。
[Abstract]:Abstract: water inrush phenomenon of tunnel is one of the common disasters during the tunnel construction. Because of its sudden and severe, tunnel water inrush in tunnel and often difficult to prevent to production, pose a serious threat to the construction equipment and the staff. In order to predict tunnel water inrush phenomenon, reduce the water inrush caused by disasters equipment and personnel of the threat of precursory information in the process of tunnel excavation of tunnel water inrush tend to adopt various means to get, but because the instrument is not accurate, and improper construction site personnel to operate the disturbances such as precursory information obtained to have more noise, can not get the correct precursory information of tunnel water inrush from therefore, the tunnel water inrush precursory information denoising research is very necessary.
Wavelet analysis has good localization signal in time domain and frequency domain, can handle various engineering signal time domain and frequency domain problem, can deal with all kinds of good mutation signal and singular signal, based on wavelet analysis as a tool for water inrush in tunnel precursory signal denoising, the main contents are as follows:
(1) analyze and discuss the superiority and rationality of wavelet analysis in the application of denoising for precursory information of tunnel water inrush disaster; introduce the theory of wavelet analysis and the introduction of commonly used wavelet functions.
(2) the basic theory of wavelet analysis, the wavelet transform method and the basic application are introduced and explained.
(3) the application of wavelet analysis in signal de-noising is expounded and illustrated.
(4) the engineering general situation of the supporting engineering is explained, and different wavelet basis functions and decomposition levels are applied to denoise the precursory information of the tunnel water inrush, and the effect of noise reduction is compared and analyzed.
(5) the contents of threshold wavelet, wavelet packet and lifting wavelet are expounded respectively, and the above three methods are applied to denoise the foregoing information respectively. The advantages of the three methods are described.
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:U456.3
【参考文献】
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,本文编号:1551915
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