深埋采场压架切顶诱发井下泥石流形成机理与防控

灰岩地区隧道修建过程中,制约安全高效建设的最主要因素是隧道掘进工作面前方的不良地质情况,加之溶洞、断层与破碎带等不良地质具有较强的隐蔽性,如何提高隧道短距离超前地质预报的判释水平显得尤为重要。为便于对地质雷达信号图谱特征进行定量解释,开展了基于时域有限差分法的正演模拟与室内物理模型实验。在小波变换与奇异性检测原理的基础上,构造了与地质雷达发射子波波形相似度高的雷达小波基,添加到小波分析工具箱中,提出了一种新的基于雷达小波基的小波变换时能密度法,将其应用于空洞充填物正演模拟与模型实验地质雷达信号的定量识别,并与波形分析法、Db4小波变换法和雷达小波变换法的识别结果进行比较。研究结果表明,波形分析法虽能有效识别空洞充填物的尺寸大小,但需通过反射系数等先验知识来确定空洞充填物的界面反射位于波峰或波谷;Db4小波变换模极大值法易得到地质雷达信号奇异点,但奇异点的提取位置与不同小波基的时频局部化特征有关,Db4小波变换法识别结果的相对误差约15%;雷达小波变换模极大值法与小波变换时能密度法的识别效果均较好,但小波变换时能密度法的分辨率更高,且不需选择最优尺度。当空洞充填物的尺寸大于电磁波波长时,小波变换时能密度法识别结果的相对误差小于5%。     

基于小波变换的奇异信号检测

奇异信号的奇异点经常携带比较重要的信息,它是信号的重要特征之一。证明了小波变换能用来检测信号的奇异性,利用小波变换模的极大值和信号奇异点的关系,可以分析信号局部奇异性。信号局部奇异性用李氏指数来描述。研究了奇异性检测小波基的选择条件。给出了实例分析,结果表明,小波变换在信号奇异性检测和局部化分析方面具有优异特性。     

小波分析对钢丝绳损伤信号奇异点的检测

证明了小波分析能检测信号的奇异点,利用小波变换模的极大值和Lipschitz指数的关系,可以分析信号奇异程度。分析实例表明,利用小波分析检测方法,能对钢丝绳损伤信号的奇异点及奇异程度进行检测。     

小波分析技术在地震信号噪声处理中的应用

小波分析是20世纪80年代中后期逐渐发展起来的一个新的数学分支,它具有多分辨率分析的优良特性,在许多方面获得了广泛应用。信号中混入噪声之后,会引起信号的奇异性变化。随机噪声和有效信号本身在奇异点的奇异指数大小不同,从而它们的小波变换的模极大值在不同尺度下的传播行为也不一样。依据此区别,对于一个含噪地震道记录信号进行小波分解(即多分辨率分解)之后,在模极大值图上去除那些幅度随尺度增加而减小的极值点(对应噪声的极值点),而保留幅度随尺度增加而增大的点(对应信号突变点位置),这样就可以在模极大值图上达到去除噪声的目的。小波分析技术在地震信号噪声处理中,去噪效果明显优于传统的傅立叶变换方法。     

基于小波模极大值的煤厚信号奇异性检测

信号的突变性或奇异性通常携带有最重要的信息,小波变换为信号的多尺度瞬态分析提供了最合适的方法。阐述了基于小波变换模极大值的奇异信号检测理论,并将其应用在煤厚探测信号的奇异性检测中,通过计算机语言编程,对实测信号奇异点进行定位,从而判断出煤层的厚度,为煤层厚度探测提供了一种新颖的方法。     

连续小波变换在基桩完整性检测分析中的应用

基于一维连续小波变换的基桩完整性检测分析方法, 通过对应力波信号进行多尺度一维连续小波分解, 根据局部模极大值线(Local Maximum Line)判断信号的奇异点位置。然后根据奇异点位置确定入射波、缺陷反射波、桩底反射波位置。这种分析方法可以实现对反射波测试数据更为灵活精细的分析, 消除了由实测信号直接判读反射波到达时刻存在的潜在误差。给出了实测桩端部响应信号的分析实例, 说明将连续小波变换应用于基桩完整性检测是有效的。     

地质雷达对隧道衬砌空洞检测的正演研究及实例分析

空洞是隧道衬砌中的一种常见病害,威胁着隧道建设和运营。地质雷达在隧道衬砌检测中是一种无损、高效、可靠的方法。该文利用时域有限差分法(FDTD)的地质雷达正演模拟gprMax3. 0版软件,对不同的空洞进行了数值模拟,详细阐述了正演过程,并且结合工程实例进行了综合分析,认为gprMax模拟地质雷达检测空洞是准确、可行的,模拟结果能够为衬砌空洞判别提供参考。     

基于地质雷达的某铁路隧道衬砌空洞检测分析

衬砌背后空洞是铁路隧道衬砌质量缺陷的常见种类之一,对铁路隧道施工及运营的安全有较大的影响。地质雷达法作为一种无损检测手段,以其高分辨率、高精度及效率较高而得到较广泛的应用。该文通过对某铁路隧道衬砌质量检测中,遇到的各种衬砌质量缺陷地质雷达波形图进行解译及分析,总结出隧道衬砌空洞缺陷的几种典型地质雷达波形特征,并对其产生的原因进行了分析,为以后隧道衬砌空洞的检测及治理提供了借鉴。     

一种确定锚杆系统损伤位置的小波分析方法

提出一种利用小波分析诊断锚杆系统损伤位置的方法.小波变换的模极大值均出现在信号有突变的地方,且突变点处的高频成分较多,突变点就可从其小波变换的高频部分的模极大值检测出来.在实验室制作了锚杆模型,并进行了低应变动力测试,对动测信号进行小波分析,提取突变点,所得到的损伤位置与实际模型情况一致.     

基于小波变换的钢绳芯胶带磁记忆信号处理

 针对钢绳芯胶带工作环境复杂的特点,提出了一种用小波变换对钢绳芯胶带磁记忆检测信号进行预处理的方法。用小波变换模极大值方法对信号进行奇异性检测以及去噪处理,在去除了信号中噪声的同时,有效地保留了信号的奇异性信息。用交替投影法重构信号,极大地减少了重构误差。实验结果表明,实时检测的钢绳芯磁记忆信号含有大量噪声,经小波变换处理后信号平滑了许多,信号的奇异信息也有效地得到了保留。为钢绳芯胶带的故障检测提供了理论依据。     

基于Shearlet变换的探地雷达数据噪声压制研究

应用探地雷达(GPR)探测地下目标分布状况时,接收数据中的有效信号往往容易受噪声及空气直达波等的干扰,增加地下目标识别的难度,影响地下目标识别的准确性.Shearlet变换在图像和地震数据去噪上的成功应用说明其去噪能力的优越性.但应用Shearlet变换对数据进行降噪处理时,阈值的选择对去噪效果影响较大.为了提高应用Shearlet变换对探地雷达数据进行去噪处理时的效果,本文提出了一种结合奇异值分解的Shearlet变换噪声压制方法.该方法能有效去除随机噪声,增强有效反射信号.将该方法应用到仿真和实测探地雷达数据处理中,结果证实了该方法的有效性.     

探地雷达隧道超前预报的数值模拟及应用分析

隧道地质超前预报在指导隧道安全施工中起着重要的作用,探地雷达法作为常用的隧道超前预报方法,具有探测效率高、对施工干扰小的优势,但在成果精确解释和探测深度方面存在不足。运用gprmax正演模拟软件,探讨了正演基本参数的选取,对隧道施工中遇到的常见不良地质异常体进行正演计算,得到不同地质异常体的正演图像特征,并结合工程实例,为探地雷达在隧道超前预报中取得更好的探测效果提供了借鉴。     

隧道超前地质预报中的地质雷达图像分析

该文简要介绍了地质雷达的基本原理、测线布置方法及参数特征,并结合电磁波反射理论讨论了雷达图像的解释方法;根据应用实例,分析和阐述了完整岩体、断层破碎带、富水带、裂隙密集带及岩溶发育带等几种典型地质体在地质雷达探测中的成像特点;通过应用实例,表明地质雷达技术用于超前地质预报,指导现场施工是准确可行的.     

小波变换去噪在隧道掌子面前方地质预报中的应用

高频地震反射波法能有效地进行隧道掌子面前方地质预报。为提高信号的信噪比 ,在傅立叶变换的基础上 ,引进小波变换理论 ,在实践中取得了较好的地质效果     

基于小波变换的反向行波识别方法研究

简要论述了煤矿井下高压电网行波测距所需要解决的关键问题,针对该问题详细论证了故障点反射波的识别方法,基于小波变换模极大值的波形比较法来识别故障点反射波,对故障点反射波性质的识别进行验证,进而准确识别初始行波和故障点反射波。仿真结果表明,该方法有效且有很高的精确度。     

基于支持向量机的路基检测研究

提出采用支持向量机的方法对探地雷达检测的路基数据进行处理和分析,从而实现对路基病害识别的定量解释。使用该方法对现场采集到的探地雷达检测数据进行了处理和分析,结果表明,路基病害的识别准确度可以达到90%以上,证明支持向量机的方法在路基检测中具有较好的效果和较高的准确度。     

基于时空域的探地雷达杂波的去除

直耦波和随机噪声是影响雷达信号的杂波,根据各种杂波在各频率段分布不同,在各道间相关性也不同的特性,采用时空域相结合的去噪方法,在时间域上采用小波变换将其分解到各频域上,在空间上采用KL变换提取出有效信号。去噪后的雷达图像更加清晰地反映地下介质情况,且在信噪比较低的情况下,仍能突出目标回波。该方法去除杂波速度快、效果好,特别适用于公路、铁路路基检测等海量数据处理领域。