卡尔曼滤波压制瞬变电磁干扰技术及应用.pdf

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1、第4l卷第2期煤田地质与勘探V_01．41NO．22013年4月C0AI，GEOIoGY&EⅫ10R棚ONApr．2013文章编号：1001-1986(2013)02．0076-03卡尔曼滤波压制瞬变电磁干扰技术及应用范涛，刘磊，王秀臣，王信文，李貅(1．中煤科工集团西安研究院，陕西西安710077；2．长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安710054)摘要：煤田瞬变电磁探测经常是在干扰较强的煤矿周边进行，采集到的二次感应场信号大多噪声水平较高，难以开展解释工作。为消除野外数据中的这些电磁干扰，根据衰减曲线单向衰减的形态特征，通过

2、应用卡尔曼滤波技术压制各种干扰，较好地恢复数据原始信号。通过对受到高压线电磁干扰的煤矿采空区实际探测数据进行该滤波方法的处理解释，对比滤波后数据与高压线断电后原测区重测的不受干扰的数据，得到了基本一致的效果，证明了该方法的有效性。关键词：瞬变电磁法；卡尔曼滤波；干扰压制；应用中图分类号：P631文献标识码：ADOI：10．39698．issn．1001—1986．2013．02．018TechnologyofsuppressingTEMinterferencebyKalmanfilteringanditsapplicationin

3、detectionofgoafincoalmineFANTao，LI【JLei，ⅥNGXiuchen，WANGXinwen，LIXiU2(1．Xi'anResearchInstitute，ChinaCoalTechnology&EngineeringGroupCorp，Xi白710077，China；2．CollegeofGeologyEngineeringandGeomatics，Chang'anUniversity，Xi"710054，China)Abstract：Coaltransientelectromagneticexp

4、lorationisoftenconductedaroundacoalminewhereman-madein·terferenceisstronger，noiseinasecondaryinductionfieldsignalismostlyhigher，itisdificulttocarryoutproc-essingandinterpretation．Inordertoeliminatetheseelectromagneticinterferenceindata，accordingtothemor-phologicalchar

5、acteristics(One-wayattenuation)ofdecaycurve，byKalmanfilteringmethod，suppressinginter—ferencecanbequickandeasy，andtheoriginalsignalisbetterrestored．Byusingthismethodtoprocessandinter—prettheactualdataaffectedbyelectromagneticinterferenceofhighvoltageline，comparisonofda

6、taafterfilteringwithdatacollectedafterpoweroffofhighvoltageline，datahavebeenbasicallyconsistent，demonstratingthatthemethodiseffective．Keywords：transientelectromagneticmethod；Kalmanfiltering；interferencesuppression；application瞬变电磁法(简称TEM法)是近年来发展较快并在维纳滤波器基础上建立的一种新的递推式滤波

7、算广泛应用于煤田采空区探测的一种时间域电磁勘探法。其突出优点是不需要保留全部历史资料数据，可方法。随着TEM方法理论的不断进步，人们对较高借助于前时刻的滤波结果，递推出现时刻的状态估计质量的观测数据的计算、分析和解释己有较好的解决量，大大减少了存储量和计算量。它的预报对象一般方案】。但TEM观测的是纯二次感应场，常常信号为具有线性变化特征的连续性变量]。较弱，噪声水平相对较高[34】，尤其是煤田电法勘探，瞬变电磁衰减曲线在晚期近似指数规律衰减，因多数是在干扰较强的煤矿周边进行，经常会遇到高压此，在双对数坐标系下接近线性变化[10-

8、11】，是卡尔曼电线、铁轨以及村庄等很强的干扰源。因此，为了更滤波方法能加以运用的前提。好地让TEM技术在煤田电法勘探，尤其是采空区勘查卡尔曼滤波方法通过前一时刻预报误差反馈到方面发挥作用，研究一套压制干扰的技术非常必要【。原来的预报方程，即时修正