基于小波变换的大尺度岩体结构微震监测信号去噪方法研究.

徐宏斌1) 李庶林1) 陈际经2)

徐宏斌1) 李庶林1) 陈际经2). 2012: 基于小波变换的大尺度岩体结构微震监测信号去噪方法研究.. 地震学报, 34(1): 85-96.
引用本文: 徐宏斌1) 李庶林1) 陈际经2). 2012: 基于小波变换的大尺度岩体结构微震监测信号去噪方法研究.. 地震学报, 34(1): 85-96.
Xu Hongbin Li Shulin Chen Jijingup. 2012: A study on method of signal denoising based on wavelet transform for micro-seismicity monitoring in large-scale rockmass structures. Acta Seismologica Sinica, 34(1): 85-96.
Citation: Xu Hongbin Li Shulin Chen Jijingup. 2012: A study on method of signal denoising based on wavelet transform for micro-seismicity monitoring in large-scale rockmass structures. Acta Seismologica Sinica, 34(1): 85-96.

基于小波变换的大尺度岩体结构微震监测信号去噪方法研究.

详细信息
  • 中图分类号: P315.9

A study on method of signal denoising based on wavelet transform for micro-seismicity monitoring in large-scale rockmass structures

  • 摘要: 为将小波去噪方法应用于大尺度岩体结构微震监测信号的去噪研究,首先在MATLAB环境下进行仿真,验证了使用Symlet6小波进行小波去噪的可行性;利用4种自适应阈值规则对含噪信号进行去噪对比,结果表明4种阈值去噪后的信号在均方差较小的情况下都极大地提高了信号的信噪比,有效地去除了噪声,对不同的含噪信号,无偏似然原则阈值去噪后的信噪比最高,同时均方差也最小,在去噪时显得更为有效;以柿竹园全数字多通道微震监测系统为背景,将MATLAB仿真结论应用于现场微震信号的去噪研究,结果表明小波阈值去噪特别适合大尺度岩体微震信号这一类非稳定信号的去噪分析,既可以对低信噪比的微震信号提取出有效信号,也可以对频率覆盖范围广的微震信号在各尺度上提取并重构出有效信号,实现了对微震真实信号和噪声信号的有效分离.
    Abstract: This paper applied wavelet denoising method to monitoring micro-seismicity in large-scale rockmass structure. The feasibility of using symlet6 inwavelet denoising was validated with MATLAB simulation. Then four types of adaptive threshold rules for wavelet denoising are used to denoise three noisy signals. The result shows that the noise in signals can be filtered effectively with the four threshold rules and the Rigrsure threshold for wavelet denoising is more effective with the least mean square deviation and highest signal to noise ratio. Based on the multi-channel digital microseism monitoring system in Shizhuyuan mine, this paper applied wavelet denoising method to three different microseismic signals with the result of MATLAB simulation. The results show that the true microseismic signals can be recovered from the noisy signals by removing noise at every wavelet scale, even though noisy signals have low signal to noise ratio or include wide frequency range. The wavelet threshold denoising is suited especially to the denoising of microseismic monitoring signals in large-scale rockmass structures.
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    1. 熊璐伟,李庶林,杨明辉,陈兰英,卢贤锥,郑宗槟,陈志超. 改进的VMD-WT微震信号联合去噪方法. 防灾减灾工程学报. 2025(01): 188-197 . 百度学术
    2. 代树红,张战军,柳凯,郑昊,孙清林. 基于PEMD-MPE算法的露天矿爆破振动信号降噪方法. 黄金科学技术. 2024(01): 82-90 . 百度学术
    3. 马涛,王亚娟,刘宁,马磊,毛俊睿. 巷道掘进过程煤岩破裂微震信号多参量监测研究. 地球物理学进展. 2024(02): 818-827 . 百度学术
    4. 林鑫,李彪,杨春鸣,钟维明,徐奴文. 基于WPD-EMD-WPD的地下工程微震信号降噪方法研究. 工程地质学报. 2024(02): 581-589 . 百度学术
    5. 刘家胜,钟晓阳,方鑫,曾贵庭,温辉少,李庶林,熊璐伟,卢贤锥. 黄沙矿区复杂生产环境下的多通道微震信号辨识分析. 湖南有色金属. 2024(04): 80-84 . 百度学术
    6. 李亚飞,何金刚,周勇,胡俊锋,张磊. 自适应Laplace小波字典的矿山微震信号稀疏降噪方法. 能源与环保. 2024(10): 69-76 . 百度学术
    7. 史艳楠,齐朋磊,王裕,王毅颖,张冲冲. 基于STA/LTA改进的CEEMD-SVD微震信号降噪算法. 振动与冲击. 2023(05): 113-121 . 百度学术
    8. 赵文清,苏晖,李嘉庚,高鑫,冯雪峰. 大断面隧道爆破方案分区设计及其振动规律研究. 铁道建筑技术. 2023(04): 57-61+74 . 百度学术
    9. 徐海,王光付,孙建芳,李发有. 基于尺度-频率的小波微幅构造识别方法与应用——以南美厄瓜多尔X区块为例. 油气地质与采收率. 2023(04): 98-105 . 百度学术
    10. 田全虎,王英乐,郑禄林,刘子琪. 基于CEEMD和排列熵的矿山微震信号降噪研究. 黄金. 2022(08): 31-36 . 百度学术
    11. 邓红卫,申一鹏. 基于变分模态分解和粒子群算法的微震信号降噪方法. 矿冶工程. 2021(01): 7-10+15 . 百度学术
    12. 李启月,王宏伟,王靖博,曾海登,郑静,张建秋. 基于EEMD和小波阈值法的爆破振动信号预处理研究. 矿冶工程. 2021(03): 28-31+36 . 百度学术
    13. 张达,石雅倩,刘强,冀虎,陶志达,吴彦博,戴锐. 基于能量分布特征的矿山微震和爆破信号自动识别研究. 中国矿业. 2021(10): 84-89 . 百度学术
    14. 王海波,叶如珊,杜武. 一种基于EMD和小波阈值的桥梁振动信号混合去噪方法. 公路. 2021(12): 110-116 . 百度学术
    15. 刘玉桥,邓红卫,吴路波,申一鹏,田玉起,虞松涛. 基于VMD联合小波阈值去噪法的微震监测信号去噪研究. 矿业研究与开发. 2020(02): 98-103 . 百度学术
    16. 洪勇,李庶林,高真平,周梦婧,张建霖,彭府华,胡静云. 工程微震监测信号参数统计分析. 矿业研究与开发. 2020(01): 148-154 . 百度学术
    17. 陈泽,丁琳琳,罗浩,宋宝燕,张明,潘一山. 基于改进小波分解和ELM的矿山微震事件识别方法. 煤炭学报. 2020(S2): 637-648 . 百度学术
    18. 彭平安,王李管,裴安磊. 微震信号无参数自动去噪PD算法实现及应用. 岩石力学与工程学报. 2019(S1): 3061-3069 . 百度学术
    19. 黄维新,刘敦文. 基于变分模态分解和独立成分分析的矿山微震信号降噪. 振动与冲击. 2019(04): 56-63 . 百度学术
    20. 余腾,胡伍生,吴杰,李海锋,乔燕. 基于小波阈值去噪与EMD分解方法提取润扬大桥振动信息. 振动与冲击. 2019(12): 264-270 . 百度学术
    21. 韦啸,高文学,王林台,曹晓立. 基于EEMD的地铁隧道爆破振动信号分析与应用研究. 隧道建设(中英文). 2019(08): 1293-1300 . 百度学术
    22. 李伟,江晓林,陈海波,金珠鹏,刘志军,李兴伟,林井祥. 基于EEMD_Hankel_SVD的矿山微震信号降噪方法. 煤炭学报. 2018(07): 1910-1917 . 百度学术
    23. 张爱民,马俊生,刘育明. 国内某铁矿多通道微震监测系统网络构建. 中国矿山工程. 2018(02): 9-13 . 百度学术
    24. 张红,吴建星. 基于LaBVIEW平台小波变换在微震信号去噪中的应用. 矿业研究与开发. 2018(10): 39-42 . 百度学术
    25. 李月,邵丹,张超,马海涛. 基于Context模型的Shearlet变换地面微地震随机噪声压制. 地球物理学报. 2018(12): 4997-5006 . 百度学术
    26. 张杏莉,卢新明,贾瑞生,阚淑婷. 基于变分模态分解及能量熵的微震信号降噪方法. 煤炭学报. 2018(02): 356-363 . 百度学术
    27. 李娟,孟可心,李月,刘慧力. 基于相似匹配维纳滤波的地震资料噪声压制. 吉林大学学报(工学版). 2017(06): 1964-1968 . 百度学术
    28. 余腾,胡伍生,赵升峰,孙小荣,陈永祥. 基于运营期地铁轨行区监测数据的去噪小波基函数选取. 铁道标准设计. 2017(08): 116-120 . 百度学术
    29. 李贤,王文杰,陈炳瑞. 工程尺度下微震信号及P波初至自动识别AB算法. 岩石力学与工程学报. 2017(03): 681-689 . 百度学术
    30. 晏建洋,吴建星. 基于小波变换的微震信号去噪研究. 科技通报. 2016(03): 185-188 . 百度学术
    31. 薛强,蔡承才,王硕禾. 小波与相关函数算法在矿山震源定位中的应用. 石家庄铁道大学学报(自然科学版). 2016(04): 90-94+104 . 百度学术
    32. 丛森,程建远,王云宏,房哲. 煤矿微震监测技术现状与发展前景. 中国矿业. 2016(12): 87-93 . 百度学术
    33. 谢九敬. 三道庄矿微震信号辨识应用研究. 中国钨业. 2016(01): 47-51 . 百度学术
    34. 邓青林,赵国彦. 基于EEMD和小波的爆破振动信号去噪. 爆破. 2015(04): 33-38 . 百度学术
    35. 蔡剑华,李晋. 基于频率域小波去噪的大地电磁信号工频干扰处理. 地质与勘探. 2015(02): 353-359 . 百度学术
    36. 王国富,陈俊婷,张法全,叶金才,黄桂强. 小波分析与振幅比法联合拾取P波初至时间. 科学技术与工程. 2015(36): 73-77 . 百度学术
    37. 罗娜,王利兵,王静,宋昭,赵永红,李细顺,贾华,陈凯男,赵志远. 基于小波模极大值的地震信号去噪研究. 山西地震. 2015(02): 12-15+23 . 百度学术
    38. 李学龙,李忠辉,王恩元,景林波,冯俊军. 矿山微震信号干扰特征及去噪方法研究. 中国矿业大学学报. 2015(05): 788-792+822 . 百度学术
    39. 梁喆,彭苏萍,郑晶. 基于EMD和互信息熵的微震信号自适应去噪. 计算机工程与应用. 2014(04): 7-11+32 . 百度学术
    40. 冯晓东,杨顺. 万城铅锌矿的多通道微震监测系统及其研究. 采矿技术. 2014(04): 54-57 . 百度学术
    41. 胡静云,李庶林. 矿震P波到时拾取优化与降低震源定位误差应用研究. 岩土工程学报. 2014(10): 1940-1946 . 百度学术
    42. 张明真,郭敏. 储粮害虫活动声信号去噪方法研究. 东北师大学报(自然科学版). 2013(02): 61-66 . 百度学术
    43. 姚云霞. 改进的小波阀值去噪在地震信号中的应用. 哈尔滨师范大学自然科学学报. 2013(05): 39-41 . 百度学术
    44. 唐礼忠,陈资南,张君,高龙华. 矿山微震信号小波分析与研究. 科技导报. 2013(32): 29-33 . 百度学术

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