矿山微震时间序列的相空间构建与混沌吸引子维数确立
本文关键词:矿山微震时间序列的相空间构建与混沌吸引子维数确立 出处:《中国安全生产科学技术》2016年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:为了进一步挖掘矿山微震信号内蕴藏的信息,初步研究了微震信号的混沌特性。针对矿山微震信号非平稳、非线性的特点开展了以下研究:建立了一维时间序列的相空间重构模型,分析了一维和多维微震时间序列的空间相型;选取了矿山现场监测一维微震时间序列(N=2 000),利用自相关函数求取了时间序列的延迟时间τ;建立了微震时间序列关联分维数的循环计算模型;最终确立了相应临界距离r(r=250)和相空间维数m(m=50)的值,计算求得分维数D的值为1.088 5。研究结果表明,微震一维时间序列的吸引子维数存在,同时也证明了微震时间序列具有混沌特性。该研究结果为利用混沌理论处理矿山微震数据,如初始到时精确拾取、信号特征分析与提取以及波形降噪等提供理论依据。
[Abstract]:In order to further excavate the information contained in the mine microseismic signal, the chaotic characteristics of the microseismic signal are preliminarily studied. The characteristics of nonlinearity are studied as follows: the phase space reconstruction model of one-dimensional time series is established, and the spatial phase patterns of one-dimensional and multi-dimensional microseismic time series are analyzed. The one-dimensional microseismic time series N ~ (2 000) of mine site monitoring is selected, and the delay time 蟿 of the time series is obtained by using autocorrelation function. The cyclic calculation model of correlation fractal dimension of microseismic time series is established. Finally, the corresponding values of critical distance rn ~ (250) and phase space dimension m ~ (50) are established, and the value of score dimension D is 1.088 5. The results show that. The existence of the attractor dimension of one-dimensional microseismic time series also proves that the microseismic time series has chaotic characteristics. The result of this study is to use chaos theory to process mine microseismic data, such as accurate pickup of initial arrival time. Signal feature analysis and extraction as well as waveform noise reduction provide theoretical basis.
【作者单位】: 中钢集团武汉安全环保研究院有限公司;武汉钢铁集团开圣科技有限责任公司;华北科技学院安全工程学院(中心);
【基金】:中国博士后科学基金面上项目(2014M560892)
【分类号】:TD326
【正文快照】: 数字出版日期:2015-12-280引言微震活动其实质是煤岩体破坏过程能量产生并以震动形式的释放,因此,在微震信号内蕴藏有大量关联煤岩体演化过程的痕迹和特征信息,这些信息为矿山安全预警提供了依据。如何通过这些蕴藏的信息实现对矿山灾害的提前预测与预警一直是目前研究的热点
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,本文编号:1421126
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