Алгоритмическое обеспечение средств регистрации сигналов в информационно-измерительных системах геомониторинга

• Автор: Ханов, Владислав Ханифович
• Шифр специальности: 05.11.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 134 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Структура и принципы организации системы геомониторинга подземных сооружений длительной эксплуатации

1.1. Особенности геомониторинга подземных сооружений,

предназначенных к длительной эксплуатации

1.2. Двухстадийная модель разрушения

1.3. Требования к подсистеме индуцированной сейсмичности

1.4. Формализованный подход к определению параметров

подсистемы индуцированной сейсмичности

1.5. Характер функционирования и регистрации информации

подсистемы индуцированной сейсмичности
1.6. Реализуемость требуемых параметров подсистемы индуцированной сейсмичности
] .7. Коммуникационная структура системы геомониторинга
1.8. Выводы
2. Обнаружение сигналов в системах геомониторинга
2.1. Структуры канальных обнаружителей как устройств реального времени
2.2. Типы канальных обнаружителей
2.3. Канальный обнаружитель БТА/ЬТА
2.4. Предварительная обработка на стадии канального обнаружения
2.5. Октавный канальный обнаружитель вТА/ЬТА
2.6. Канальный обнаружитель вТА/ЕТА е изменяемыми параметрами
2.7. Реализация канальных обнаружителей
2.8. Выводы

3. Коррекция аппаратурных искажений регистрируемых
сейсмических сигналов
3.1. Методы полной деконволюции
3.2. Коррекция аппаратурных искажений по частотной характеристике сейсмического канала
3.3. Коррекция сейсмического канала по амплитудно-
частотной характеристике
3.4. Оценка точности синтезируемого фильтра
3.5. Коррекция АЧХ сейсмоприемииков СМЗ-КВЭ
3.6. Программная реализация коррекции аппаратурных искажений сейсмических каналов
3.7. Выводы
4. Оценка трасс распространения упругих зондирующих
импульсов в горном массиве
4.1. Постановка задачи спектрального оценивания трасс распространения сигналов
4.2. Классические методы спектрального оценивания
4.3. Модельный эксперимент
4.4. Результаты модельного эксперимента
4.5. Натурный эксперимент
4.6. Выводы
Заключение
Литература

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ
АЦП - Аналого-цифровой преобразователь
АЧХ - Амплитудно-частотная характеристика
АЭ/МС - Акустическая эмиссия и микросейсмичность
БИХ-фильтр — Цифровой фильтр с бесконечной импульсной характеристикой
ИХ — Импульсная характеристика
КИХ-фильтр — Цифровой фильтр с конечной импульсной характеристикой
КО - Канальный обнаружитель
кчд - Компрессор частоты дискретизации
лдс - Линейная дискретная система
ОЗУ Оперативное запоминающее устройство
ОУ Операционный усилитель
ПС Постоянная составляющая
РАО Радиоактивные отходы
РС Персональный компьютер
с/ш Отношение сигнал/шум
сгм Система геомониторинга
СИМ Спектральная плотность мощности
ТР Трасса распространения
ФНЧ Фильтр нижних частот
ФЧХ Фазочастотная характеристика
чх Частотная характеристика

(равной и даже меньшей) с уровнем напряжения шума с выхода сейсмических измерительных преобразователей.
Однако, очень хорошие линейные свойства, благодаря отсутствию нелинейности 1-битового квантователя, прекрасное подавление помех и продуктов переотражения, благодаря действию встроенных фильтров, природа передискретизации, не требующая применения схем выборок-хранения — все это выдвигает разработки на дельта-сигма ЛЦП в разряд ведущих.
Таким образом, технические средства систем мониторинга индуцированной сейсмичности в целом соответствуют требованиям к системе. Исключение составляют приемники упругих колебаний, в большинстве случаев не удовлетворяющие требуемому динамическому диапазону и часто имеющие повышенный уровень собственных шумов.
1.7. КОММУНИКАЦИОННАЯ СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ГЕОМОНИТОРИНГА
Рассматривая систему геодинамического контроля горных выработок с точки зрения взаимодействия образующих ее устройств, можно отметить, что она являются централизованной сетью сенсоров. В случае простой локальной системы мониторинга несколько сенсоров образуют нижний уровень иерархии сети, верхний уровень иерархии образует центральная станция обработки данных. В сложных системах, состоящих из нескольких десятков сенсоров, можно выделить промежуточные узлы накопления данных и средства межсетевого взаимодействия отдельных локальных подсистем.
До настоящего времени системы геодинамического контроля создавались на основе частных коммуникационных решений разработчиков конкретной системы. В каждом отдельном случае использовалась собственная система передачи данных, включающая самостоятельно разработанные технические интерфейсы и протоколы взаимодействия узлов сети. Параметры сети монитории-