基于虚拟仪器的微震监测系统研究

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1、中文摘要通过监测地下微震信号可以确定地下岩石破裂的范围和程度，进而圈定灾害危险区，为矿山的地下安全监测提供有力的证据。而在国内现阶段还没有完善的微震监测系统，有的只是基于DSP和其他单片机完成的，其资源的有限性很难达到理想的采集效果，也难以完成一些先进算法的实现。针对这种情况，本文研究和开发了一种基于虚拟仪器的微震监测系统。本文针对微震信号的成分和特点，在研究小波变换理论和信号的多尺度分析理论的基础上，讨论了小波变换在采样信号处理及抗噪声干扰中的应用，给出了对微震信号实现小波去噪的具体步骤和实现方法，对给定的信号进行了消噪仿真和数据分析，分析了在小波消噪算法实现中的难点并提出了相应的解决方法

2、和实现方案。为了充分获取地下地质结构数据，本文进行了96路前向通道的信号采集设计，包括放大电路、滤波电路和PCI采集卡DAQ-2208；同时，本文引入了LabVIEW软件平台，分析了虚拟仪器的特点，并对微震监测系统的LabVIEW平台下需要实现的各个模块的实现进行了设计，完成了数据采集、数据存储和读取、信号处理等模块的开发，并在LabVlEW平台下对小波去噪算法和信号初至提取算法进行了实现，同时对系统的软件部分中各个模块进行了集成，对信号初至算法进行了优化，并提出最佳消噪参数自动获取方法并予以实现。通过此设计平台对现有微震数据进行了信号处理和分析，对研究结论和设计结果进行了验证。本文设计的基

3、于虚拟仪器的微震监测系统完成了对微震信号的采集控制、滤波处理和记录分析等功能，同时系统的软件部分在LabVIEW上有很好的扩展性，为系统的完善开发与设计提供了一个良好的平台。关键词：微震虚拟仪器小波消噪信号采集ABSTRACTTheareaandtheextentoftherockruptureCallbeconformedbymonitoringthebackgroundseismsignal，andthentheundergrounddangerzonecanbeindicatedandgetaconvincingevidenceoftheundergroundsafemonitorin

4、g．Now,thereisnoadvancedmicroseismmonitoringsystemathome．SomemonitoringsystemsaredesignedbasedonDSPorSCM，butitishardtogettOthehighdataacquiring丘equencyorfinishadvancedalgorithmbecauseoftheirlimitedresource．SothepaperpresentsanddesignsamicroseismmonitoringsystembasedonLabVIEW．Inli出oftheingredientandt

5、raitofthemicroseismsignal，wavelettransformtheoryandsignalMulti—resolutionAnalysisispresented．Thepaperintroducestheapplicationofthewaveletinsignalprocessingandde-noising，andbringsforwardthedetailedstepsandrealizationapproachofthewaveletde-noising．Thede—noisingsimulationanddataprocessingofthegivensig

6、naliscarriedout．Thepaperanalyzesthedifficultyoftherealizationofthewaveletalgorithmandgivesthecorrespondingsolvingapproachandrealizationmeasure．Inordertogetenoughundergrounddata，thepaperdesigns96inputchannelsincludingamplmefcircuit，filterckcuitandPCIdataacquiringcardDAQ·2208．Meanwhile，thepaperintrod

7、ucesLabVIEWplatform,analyzesthetraitofvirtualinstrttment，designseachmoduleofthemornitoringsystem，finishestheexploitingofthemoduleofdataacquiring，datasavingandreading，signalprocessing，andrealizesthealgorithm