矿井电磁干扰模拟实验：特征规律与滤波新思路

"本文主要研究了模拟矿井下电磁辐射干扰信号的特征规律，通过建立电磁辐射干扰模拟实验系统，探讨了振幅和频率变化对电磁辐射强度的影响，以及探头位置变化对电磁辐射能量的影响。" 在矿井环境中，电磁辐射的研究对于理解和预防煤岩动力灾害至关重要。然而，井下的电磁干扰严重阻碍了准确信号的获取，干扰信号的存在可能误导对灾害前兆的判断。传统的滤噪方法虽然包括时域、频域和时频域的分析，但往往忽视了干扰信号本身的特性研究。 实验部分，作者构建了一个包含干扰信号模拟系统和电磁信号监测系统的实验装置。风机转动模拟煤岩破裂，振动台则模拟井下电气设备和电缆，其振幅和频率调节用于模拟不同强度和频率的电磁干扰。电磁辐射探头的位置变化模拟了传感器在不同距离下接收到的信号特征。实验通过微机操作系统和信号控制系统控制振动产生，并利用电磁辐射天线和在线监测软件收集和存储数据。 实验步骤包括设定振动台参数，如振幅和频率，以及电磁辐射探头的距离，然后记录和分析电磁辐射信号。实验结果揭示了两个关键规律：一是当振幅固定时，随着频率的增加，电磁辐射强度先增加后趋于稳定；二是频率固定时，随着振幅的增大，电磁辐射强度先增加后减小，最后也趋于稳定。此外，电磁辐射能量随探头与振动台距离的增大而逐渐降低，这意味着干扰信号的强度会随距离的增加而衰减。 这些发现为干扰信号的特征识别提供了新的视角，也为滤波技术提供了改进的方向。以往的研究主要依赖于去噪技术去除干扰，而本研究强调了对干扰信号本身进行深入分析的重要性。通过模拟实验，可以更好地理解干扰信号的变化规律，从而设计出更有效的滤波策略，提高信号的真实性和可靠性，对矿井安全监测具有重要的实际意义。