煤岩体失稳监测:基于优化EKF的声发射TDOA定位方法
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更新于2024-09-08
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"基于声发射信号的煤岩体失稳过程监测与定位方法研究,黄艺谋,王焱,徐耀松。文章探讨了利用TDOA定位技术对煤岩体失稳过程进行实时监控的问题。"
这篇论文研究的核心是利用声发射(Acoustic Emission, AE)信号来监测和定位煤岩体的失稳过程。声发射是一种无损检测技术,当煤岩体内部发生微小裂变或结构变化时,会释放出声波信号,这些信号可以被布置在煤岩体周围的传感器捕捉到。论文作者提出了一种基于优化扩展卡尔曼滤波器(Optimized Extended Kalman Filter, EKF)的到达时间差(Time Difference of Arrival, TDOA)定位方法。
TDOA定位技术是一种多传感器协同工作的方式,通过计算声波信号从声源到不同传感器的时间差,可以推算出声源的位置。在这个研究中,声发射传感器被排列成阵列,以优化信号的接收和处理。EKF是一种高级的滤波算法,能有效地处理非线性和不确定性问题,因此特别适合用于声发射信号的定位。
论文中,研究人员在实验室环境中搭建了定位系统,并构建了煤岩体坐标定位模型。他们对煤岩体失稳过程中产生的声发射信号进行采集、滤波,以去除噪声,然后运用优化EKF进行TDOA定位。通过模拟实验,验证了该系统的有效性,表明该监测系统能够准确地滤出并定位煤岩体失稳时的声发射信号,实现了对煤岩体的实时监控。
关键词涉及到的技术包括TDOA定位技术,它是一种常用的多传感器定位方法;声发射,是检测煤岩体内部变化的重要手段;煤岩体,是研究的主体,其稳定性对煤矿安全至关重要;滤波,用于提高信号质量,确保定位的准确性。
此研究对于煤矿安全具有重大意义,因为能够提前预警煤岩体的失稳,有助于防止矿难的发生,提高矿工的生命安全。同时,该方法也为其他类似地质结构的稳定性监测提供了借鉴。
2019-07-22 上传
2019-08-21 上传
2019-09-07 上传
2019-09-12 上传
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