复杂条件下地震采集质量定量评价技术

复杂条件下地震采集质量定量评价技术

一、复杂条件下地震采集质量的量化评价技术(论文文献综述)

徐雷良,徐维秀[1](2021)在《海量地震采集资料现场质量评价方法探讨》文中指出随着高效采集和"两宽一高"地震勘探技术的发展,地震采集数据呈现指数级的增长,这给地震采集资料现场质量评价带来了挑战。为此,研究了海量地震资料现场评价理论方法及其在海量地震数据采集质控中的适应性。由于任何单属性模型均难以完全表征地震资料品质,因此设计了多元属性单炮记录判别分析模型及其生产流程;针对多元属性单炮记录判别分析模型完全依赖标准记录和阈值存在主观性强的缺陷,提出了海量地震资料品质智能分类模型;结合海量地震数据特征分析,建立了基于随机森林的单炮记录智能评价流程;利用三种样本增强技术,解决了单炮记录学习样本少及不平衡问题;研究了单炮记录随机森林分类算法及其关键技术,包括连续性地震属性的分支节点构建、建模参数选取及分类结果评估方法。实验数据处理结果说明,新方法结果正确且易于高度并行化处理。最后,通过对这些模型的相互关系及其适应性与时效性分析,说明多模型的联合应用可满足海量地震数据采集现场质控需求。

郭兴森[2](2021)在《海底地震滑坡易发性与滑坡—管线相互作用研究》文中研究指明近年来,我国海洋资源开发步入深远海域,作为油气资源开发的“生命线”,海底管线的安全运营愈发受到关注。深海管线往往铺设于海床表面,缺乏锚固措施,极易遭到破坏,造成不可估量的经济损失与环境污染。一般而言,海底管线在选址时应尽可能避开地质灾害易发区,尤其是海底滑坡易发区,因此在海底管线路由选线前期,开展海底滑坡易发性评估十分必要。然而,在海底管线长距离输运过程中,管线不可避免的会穿越海底滑坡易发区或滑坡运移区,在避无可避的情况下,评估管线受海底滑坡这种极具破坏性偶发荷载的冲击力,进而优化海底管线设计,是抵御海底滑坡冲击作用的重要途径。进一步,当海底滑坡冲击力极大且传统管线结构设计不能满足安全储备时,为海底管线提供必要的防护措施,有助于降低海底滑坡冲击力,这对保障海底管线运营安全具有重要的科学意义与工程价值。本文首先提出了在非全流动贯入机制下海底表层软土不排水抗剪强度评价方法以及区域海底滑坡易发性评估方法,应用于南海北部陆坡浅表层海底地震滑坡易发性评估,编制了南海北部浅表层海底地震滑坡易发性分布图,为海底管线路由选线提供重要依据。然后,建立了海底滑坡低温-含水量耦合流变模型与流态化海底滑坡流态转捩的确定方法,考虑海底滑坡流变模型适用范围,基于雷诺准则提出了海底滑坡-管线相互作用模型设计理论,发展并验证了海底滑坡-环境水-管线相互作用CFD数值模型,揭示了滑坡冲击力的演化过程与形成机理,建立了复杂条件下海底滑坡对管线冲击力的预测公式,为海底管线设计提供关键理论。最后,提出了降低海底滑坡冲击作用的蜂窝孔海底管线自防护设计理念,分析了蜂窝孔管线的减灾效果与降阻机制,给出了蜂窝孔管线的优化设计方法,为海底管线防护提供有效途径。具体研究工作及取得成果如下:(1)发展了一种多探头贯入仪,开展了赋水环境下三种探头(球形、锥形与流线形)贯入南海土与高岭土的离心试验,给出了考虑环境水影响下球形探头(Ball)在浅表层贯入过程中贯入阻力变化规律。开发了基于欧拉-欧拉两相流模型的CFD方法,并基于离心试验结果,验证了所提出CFD模型的准确性。基于数值计算结果,分析了 Ball在浅表层贯入过程中贯入阻力的演化规律,揭示了环境水的作用机理,以临界深度为界,给出了表层贯入阻力系数与稳定贯入阻力系数计算公式,建立了 Ball全流动贯入测试评价海底浅表层软土不排水抗剪强度的方法。(2)建立了考虑双向拟静力地震荷载与海底土强度弱化模型的多层海底斜坡稳定性分析模型,开展了离散站位浅表层海底斜坡稳定性分析,提出了以安全系数作为评价标准,通过空间插值理论,将离散站位海底斜坡安全系数拓展到整个研究区的区域海底滑坡易发性评估方法。初步建立了南海北部地质背景、地震分布、土层物理力学参数数据库,在现有数据条件下,开展了南海北部陆坡区域浅表层海底地震滑坡易发性评估,识别了海底滑坡易发区,并编制了浅表层海底地震滑坡易发性分布图。(3)考虑海底真实温度环境,开展了南海北部陆坡海底滑坡易发区内四种不同含水量海底泥流试样的低温流变试验,通过粒际作用与布朗运动解释了温度与含水量对试样流变特性的影响机理,基于Herschel-Bulkley模型框架,建立了海底泥流试样低温-含水量耦合流变模型。基于流变试验原理,推导了流变试验中流态化海底滑坡体雷诺数的计算公式,并建立了以临界雷诺数为评价标准确定海底滑坡体流态转捩的方法,揭示了海底泥流试样流态转捩的内在机理,并应用于南海北部陆坡区海底泥流试样的流态分析。(4)考虑海底泥屑流流变模型的适用范围,基于雷诺准则,推导了海底滑坡-管线相互作用试验与数值模型中管线直径与海底滑坡冲击速度的确定公式,提出了海底滑坡-管线相互作用模型设计理论。在模型设计理论基础上,基于CFD不可压缩欧拉-欧拉两相流模型,发展了海底滑坡-管线相互作用CFD模型,基于经典室内水槽试验与前人数值分析成果,采用定性与定量相结合的手段验证了所提出CFD模型的准确性,并提出了概化的CFD模型用于复杂条件下海底滑坡-管线相互作用研究。(5)分析了海底滑坡与管线的相对规模及位置关系,基于概化的CFD模型,开展了复杂条件下海底滑坡-环境水-管线相互作用CFD模拟分析,发现低温环境、管线悬跨高度对滑坡冲击力(拖曳力与升力)的影响十分显着,总结了管线受力的三种模式,给出了升力震荡的两个必要条件,并提出了海底管线受滑坡冲击力峰值与稳定值的概念,解释了峰值与稳定值产生的机理,建立了峰值拖曳力系数、稳定值拖曳力系数、峰值升力峰值系数与稳定值升力系数的预测公式。进一步,考虑海底管线上覆滑坡体厚度,建立了标准图表法,完善了峰值与稳定值拖曳力的预测公式。(6)提出了降低海底滑坡冲击作用力的蜂窝孔海底管线自防护设计理念,并给出了蜂窝孔海底管线的设计标准。与圆形管线相比,蜂窝孔海底管线可有效降低管线受到的峰值拖曳力,并使拖曳力峰值与稳定值间差距减小,实现平稳过渡,最大减阻率接近23%,蜂窝孔海底管线还能有效抑制管线竖向周期性的受力波动,并大幅降低升力振动幅度,能有效降低由振动导致管线破坏的风险。基于边界层与流场演化理论,揭示了蜂窝孔海底管线的降阻机制,提出了蜂窝孔海底管线的优化设计方法,给出了蜂窝孔海底管线的优化设计方案。

田入运[3](2021)在《无线低功耗节点式地震采集系统关键技术研究》文中研究指明地震勘探方法利用地震仪接收人工震源激发的地震波,可以直观的了解地下地质构造,具有勘探深度大、施工效率高的优点,在矿产资源勘探行业中起着举足轻重的作用。随着矿产资源需求的增加和易开采资源的减少,地震勘探方法对勘探装备的要求也越来越高,“深部开采、智能开采、绿色开采”是未来我国矿产资源开采理念的三大发展方向。然而,在地质条件复杂的地区,传统的有缆遥测地震仪器由于大线连接,导致排列布设困难,具有施工成本高,勘探效率低,维护困难等问题,需要解决地震探测仪器装备的复杂环境适应性所面临的技术难题。便携式节点地震仪是一体化集成式的地震采集系统,一般独立的节点便可以完成地震数据采集任务,省去了布置大线的繁琐,通常情况下,节点内部电池可以支撑整个施工过程,不必频繁的更换供电模块,给勘探工作带来很大的便利。同时,便携式的节点设备也意味着更灵活的勘探方案设计和更广的勘探范围。节点地震仪凭借着其仪器排布的灵活性、高精度的数据采集和高效率的施工等特点越来越多地应用在复杂地质勘探环境中,是实现“地壳结构透明”的新利器。目前我国的节点式地震仪器长期依赖进口,国产节点式地震采集系统与国外先进的仪器具有很大差距。在复杂的地质勘探环境进行大规模的地震勘探时,现有节点式地震采集仪器排列布设和野外维护困难,工作效率低,尤其是在被动源地震探测方法中,需要仪器采集微弱的地脉动信号,勘探周期长达几天或十几天,现有仪器的噪声和功耗性能难以适应不断更新的地震探测方法。除此之外,国内节点式地震仪器大部分是采用内部时钟进行仪器授时,随着采集时间的增加,采集站上晶体振荡器的频率漂移将带来显着的时间误差积累,因此需要研究大规模地震勘探环境下不受节点数量限制和勘探时间限制的高精度无线多节点时间同步系统。由于节点地震仪采集的数据需要施工完毕后经过回收装置下载合成才能观测到数据质量,滞后的数据获取极大影响了施工效率,具有封闭性的技术缺陷,需要研究无线实时数据质量监控系统以便在地震数据采集过程中对勘探情况进行评估。本文分析了当前节点仪器的特点,针对各个关键问题进行深入研究,设计和实现了低噪声、低功耗的微弱地震信号采集系统、基于分时索引插值截距的多节点高精度数据同步方法和基于能量均衡的无线数据质量监控方法,并开发了相应的无线低功耗节点式地震探测系统GEIWSR-Ⅲ,通过野外应用实例验证了新系统的有效性和实用性。论文的主要研究内容如下:(1)低噪声、低功耗的高精度地震信号采集系统研制。首先分析了模拟信号采集通道的噪声来源,分别针对各个噪声来源进行抑制,利用最小噪声原理和阻抗匹配技术设计了低噪声的模拟信号调理电路,针对当前主流?-Σ型A/D转换器进行对比和选择,设计了高精度的数据采集通道,经过技术指标测试,采集系统的短路噪声水平为0.8μV@500Hz,动态范围达到126.7d B@500Hz,信噪比达到131.53d B@500Hz,谐波失真水平达到124.4d B@31.25Hz。针对节点系统在地震勘探中的工作流程及硬件结构,设计并实现了系统的动态功耗管理技术。分别对节点地震仪中的各个硬件的工作过程及功耗进行了详细分析并制定了相应的低功耗控制策略,使得仪器达到162m W@自主工作模式,291m W@无线监控模式的功耗水平,通过合理配置仪器工作模式,使得系统的平均功耗达到198m W,提升了仪器的野外工作时长。(2)高精度分时索引插值截距的无线多节点地震数据同步方法研究。针对大规模、高密度地震勘探方法中多节点的时间同步问题,讨论了当前节点地震仪数据同步的研究现状,分析了当前节点地震仪器时间同步的精度要求和本文设计的节点采集系统的硬件架构,设计了一种利用GPS和高精度恒温晶振的低功耗时间同步系统,采用高精度恒温晶振连续授时,GPS间歇性校准的方式,补偿ADC时钟晶体漂移造成的累积误差,设计了基于GPS秒脉冲(PPS)中断、GPS串行中断以及主程序流程之间的精准时间服务流程,使得节点之间的同步精度达到0.688μs。场地试验证明本文设计的同步方法的稳定性不受传感器节点位置、节点数量和探测时间的影响,具有较强的实际应用能力,满足大规模、高密度地震采集任务的时间同步需求。(3)满足复杂地形、大规模、数据传输可靠的混合通信系统和无线数据质量监控方法研究。针对大规模、密集型地震勘探无法进行有效的数据质量监控限制,提出了基于核心网和扩展多跳网的混合通信系统,设计了基于远距离、高速数据传输的Wi-Fi无线通信单元的核心网络架构和基于低功耗的Zig Bee无线通信单元的扩展网络架构,根据提出的网络架构,设计了网络仿真模型,提出了可变权重的分簇和路由算法以均衡网络负载和能量,并根据该算法提出了节点在无线网络监控中的数据融合技术和数据质量监控方法。仿真实验表明,可变权重的分簇和路由算法可以在整个网络周期内不断地调整影响网络能耗的因素(簇头节点与成员节点、网关节点之间的距离和节点的剩余能量)的权重,使整个网络的能量更加均衡。网络性能对比测试中,本文提出的方法相比LEACH方法和EEUC路由方法相比分别降低35%和12%的网络能耗。无线数据质量监控方法测试表明,当数据抽取因子e值为0.2时,可以获得保真率99.44%的监测数据,大大减少了无线监控网络的数据传输压力,提高了勘探效率。(4)基于上述关键技术,开发了集信号拾取、数据采集、多节点数据同步和无线数据质量监控功能于一体的新型节点式地震仪器系统GEIWSR-Ⅲ。通过与GEIWSR-Ⅱ系统(吉林大学研制的代表性无缆地震仪器)进行对比测试,结果表明,新系统的等效噪声水平由1.2μV@500Hz降低到0.8μV@500Hz、平均功耗由单通道500m W降低到198m W、数据同步能力由10μs提高到了0.688μs,添加了基于能耗均衡的无线数据质量监控系统,解决了仪器封闭性的技术缺陷。最后,利用本文研究的无线低功耗地震采集系统GEIWSR-Ⅲ与SE863轻便分布式遥测地震勘探系统、Sercel 428XL地震探测系统在松原市查干花镇进行了联合探测对比实验。实验结果表明,GEIWSR-Ⅲ系统与Sercel 428XL系统采集的数据质量相当,相比于SE863系统,GEIWSR-Ⅲ系统具有更高的数据分辨率。在仪器的便携性和施工效率上,GEIWSR-Ⅲ相比Sercel 428XL系统、SE863系统具有更大优势。综上所述,GEIWSR-Ⅲ系统具有设备轻便、性能稳定、时间同步精度高和无线数据质量监控性能稳定的特点,大大增强了我国节点式地震勘探设备的核心竞争力,为我国复杂地质勘探环境下进行大规模、密集型的地震探测奠定了基础。

章浩天[4](2021)在《基于大数据的地质灾害多发区风险性评价》文中认为随着科学技术发展,大数据在地质领域发挥着重要作用。地质灾害风险评价数据来源广泛、结构复杂,具明显大数据特征,大数据方法下的地质灾害风险评价具重要价值。本文基于大数据相关技术,以地质灾害风险评价为对象,以GIS为平台,探讨了地质数据的获取、清洗、存储等问题,分析了地质灾害风险评价因子的选择与分级,构建了基于地质大数据的地质灾害风险评价系统,以舟曲县地质灾害进行风险评价。研究取得如下主要成果。(1)系统阐述了不同类型地质数据的搜集方法和策略。对于以电子和纸质资料为主的二手数据,可通过大数据技术搜集关键信息,如Python,实现信息爬取和图文识别;对于无法搜集但研究需要的原始数据,通过现场试验,予以补充。(2)提出了地质异常数据的解决办法。探讨了地质数据在时间、空间上特殊性,给出数据缺失、数据噪声和不一致数据的清洗方法。以Python为手段,进行地质异常数据处理。利用预测、插值,解决数据缺失问题;利用正态分布提剔噪声;通过Python库对数据进行格式转换。(3)基于地质数据的数据结构和数据库类型,分析了地质数据库的存储特征,建立了用于地质灾害风险评价的基础地质数据库逻辑框架。(4)构建了基于地质大数据的地质灾害风险评价系统。从自然环境和人类活动出发,探讨地质灾害风险性因子对地质环境的影响,确定地质灾害影响因子的分级,利用层次分析处理因子间权重分配。建立地质灾害风险因子库存储数据,结合相关理论建立风险评价模型。(5)将系统应用于甘肃省舟曲县地质灾害风险性评价。针对舟曲县地质环境,选取重要地质因子,通过地质大数据灾害风险评价系统建立风险性评价模型,以历史灾害资料验证了模型的准确性以及基于地质大数据的地质灾害风险评估系统的可行性,取得了很好效果。

胡杰[5](2021)在《隧道块状节理岩体破坏前兆规律及块体垮塌监测预警方法》文中进行了进一步梳理随着我国经济社会的持续高速发展以及人民对生活质量要求的不断提升,交通运输工程建设规模与数量总体上呈现不断增长的趋势。进入21世纪以来,铁路、公路工程建设步入高潮,隧道建设规模进一步增加,我国已成为世界上隧道建设数量、运营里程最大的国家。隧道围岩结构垮塌灾害是节理硬岩隧道最为常见的地质灾害之一,具备强隐蔽性、强突发性、强破坏性、强致灾性特点,灾变过程涉及节理岩体渐进破坏和危险块体群大规模垮塌,防控难度极大,每年造成严重的经济财产损失和人员伤亡。本文针对隧道节理硬岩破裂及衍生块体垮塌灾害监测预警,重点关注岩桥破断和岩块失稳两个重要的灾变阶段,综合采用案例分析、室内试验、前兆监测、机器学习、物理模拟、数值模拟等手段,系统地研究了不同应力状态下节理岩体破坏行为及伴生多元前兆演化规律,提出了基于岩体裂纹类型演化的岩桥破断预警判据;在此基础上进一步探索了岩块失稳过程尖点突变模型,提出了静、动荷载条件下,基于岩块固有振动频率演化的块体突变失稳预警判据,为块体垮塌灾害防控提供了重要的理论支撑。主要研究成果包括:(1)总结了高、中、低地应力条件下隧道节理硬质围岩常见的破裂、掉块现象,分析了破裂内在驱动要素及力学机制,将块体垮塌灾害概化为岩桥破断和岩块失稳两个主要阶段;针对张拉、拉剪、压剪三种典型应力状态的岩桥破断行为研究,创新研发了“拉-压-剪”新型多功能岩石力学试验系统,满足了不同应力状态下统一尺度立方体岩样直接破坏过程模拟及伴生多参量信息的监测需求,为不同破坏行为及前兆差异性的直观、精确对比提供了设备支撑;重点解决了直接拉伸试验偏心抑制、端部应力集中效应弱化、剪切弯矩效应弱化、小力值拉应力稳定加载、新型加载辅具设计等试验技术难题。(2)基于自主研发的新型试验平台,开展了统一尺寸节理岩样直接拉伸、拉剪、压剪破坏试验,结合声发射仪、光学高速摄像仪、红外热像仪进行破坏过程的同步监测,系统地对比分析不同应力状态下岩桥的破断行为及“声-光-热-力”多参量前兆信息演化机制,揭示了应力大小、节理贯通度对岩样强度及前兆演化的影响规律;试验与监测结果表明:三类试验破坏现象存在显着的差异,拉伸与拉剪试验脆性破坏特征显着,破裂迅速且释能特性强于压剪破坏,而声发射信号响应则明显强于温度与变形参数;在试验结果的基础上,进一步采用RFPA丰富节理岩样工况,揭示了节理贯通度增加对岩样整体强度和岩桥部位强度不同的影响规律。(3)针对响应较灵敏的声发射监测,从特征参数和波形参数两个方面对不同应力状态下岩桥破断过程的声发射信号进行深入分析,基于计数、能量、幅值、b值、主频、熵值多个声发射监测指标,从破裂数量、破裂尺度、破裂有序性等多个角度对不同应力状态下的岩桥破坏过程进行刻画分析;在此基础上进一步采用RA-AF值拉、剪裂纹分类法探索了岩桥破坏过程的破裂类型演化规律,不同破坏试验均呈现早期以拉裂纹为主,临近破坏时刻剪裂纹产生的裂纹演化机制;综合特征参数、波形参数和裂纹判识类型,建立了三种典型应力状态下节理岩体安全状态三色判识方法。(4)针对不同应力状态下的节理岩体破坏,探索基于RA-AF值拉、剪裂纹分类法的普适性预警判据,引入机器学习算法,提出了基于高斯混合模型(GMM)的声发射RA-AF值自动聚类分析方法,结合支持向量机(SVM)模型建立了拉裂纹与剪裂纹簇的最优分割方法,分析了 GMM-SVM模型在裂纹类型自动判识方面的可靠性,解决了JCMS-ⅢB5706规范中对角分割法存在的人为经验性和不确定性问题;针对工程实际,建立了声发射等数据点、分时段裂纹类型动态判识方法,将单元时段剪裂纹数超过20%且剪裂纹数据点簇呈现靠近RA轴的条带作为普适性岩桥破断预警判据,并进一步建立了基于似然比估计的拉、剪、复合裂纹三分类自动判识方法。(5)针对岩桥破断后可能产生的继发岩块失稳垮塌,重点考虑大型关键块体常见的滞后突变滑动失稳类型,建立了块体简化弹簧质子振动模型,揭示了滑动面剪切刚度对块体固有振动频率的影响机制;创新开展了大尺度岩块失稳过程物理模拟试验,揭示了应力、接触面积对块体固有振动频率的影响规律及滑动失稳过程声发射参数的响应特征,结合3DEC数值分析,进一步验证了考虑滑动面剪切刚度的简化振动模型的有效性;建立了块体失稳的尖点突变分析模型,提出了静、动荷载条件下岩块突变失稳预警判据,首次通过滑动面剪切刚度搭建起块体固有振动频率与块体稳定性分析间的桥梁。

熊逸凡[6](2021)在《盾构隧道地质-气体信息感知与动态安全评价研究》文中研究表明围绕盾构隧道建设安全问题,本文针对盾构隧道前方地层灾害源的信息感知与开挖掘进附近区域的动态施工安全评价和临界安全距离判识等难题,首先提出盾构隧道内三维地震波适用方法,进行现场试验探究与室外对比试验分析。通过改造盾构机体,发展现有信息感知技术,建立盾构隧道地质-气体信息感知装备与技术,分析地质条件与赋存气体匹配关系,实现前方地层灾害源感知信息联动。进而将感知信息指标进行量化并建立盾构隧道施工动态安全评价方法,开展盾构隧道风险灾害源临界安全距离的数值计算,结合技术基础与工程实际,确定工程现场应用原则与技术方案,保障盾构隧道安全施工。(1)运用三维地震反射原理进行地质信息感知,通过开展三维地震层析扫描盾构隧道现场试验,确定三维地震反射方法在盾构隧道进行地质信息感知的应用可行性,并设计三维地震波信号管片干扰识别试验,通过室外对比试验研究三维地震方法在盾构隧道进行感知应用时管片因素对于地质信息成像的干扰影响。(2)通过对盾构机体进行改造,研制地质信息感知装备震源触发系统,进而实现盾构机搭载地质信息感知装备,提出盾构隧道地质信息感知技术方法;研制盾构机搭载复合气体感知装备系统,并实现盾构隧道前方复合气体分离监测,形成盾构隧道复合气体信息感知技术方法;通过研究赋存气体与地质条件的匹配关系,分析目标气体种类与浓度所对应的地质条件,建立气体信息与地质信息的融合应用规则,实现盾构隧道前方地层地质-气体信息感知。(3)基于盾构隧道施工过程中所获得的感知信息,建立盾构隧道施工动态安全评价方法,既对盾构隧道前方感知区域做综合安全评价,也针对主要风险灾害源分别评价。时刻反映隧道施工前端的总体风险等级与各类灾害的诱发影响,为盾构隧道施工决策与后续作业提供依据。(4)基于前方地层地质信息与气体信息感知和盾构隧道施工动态安全评价,针对盾构掘进过程中可能诱发突水灾害的溶洞与断层破碎带等地质风险灾害源,运用数值模拟与线性回归分析等手段,研究影响盾构隧道掘进过程中诱发突水灾害的各类因素及其影响程度,并推导盾构隧道突水灾害源临界安全距离判识公式。

贺文博[7](2021)在《应用于地震勘探无线采集节点的AD转换模块设计与信号完整性分析》文中指出地震勘探已成为油气资源勘探行业的主流方法。与国外相比,我国目前仍普遍使用传统的有线地震勘探采集系统,在实际应用中容易受到自然环境的限制,难以完成复杂地形下大规模、高速率的地震勘探工作。在此背景下,课题组设计了一种地震勘探无线采集节点,其中AD转换模块是核心模块,它的性能直接决定了采集到的地震数据是否有效。因此,设计高精度、高采样率的AD转换模块具有重要的应用价值。AD转换模块设计的难点在于,电路中高开关速度的IC器件必然会带来信号完整性问题,导致AD转换模块无法正常工作。传统设计方法的成功率与工程师的个人经验相关,在设计高速高频且对精度要求较高的AD转换模块时并不适用。针对此问题,本文使用信号完整性分析完成了 AD转换模块的设计,它通过建立电路中器件的数学物理模型量化分析干扰,为优化电路提供了依据,在此基础上设计的AD转换模块具有高度的可靠性和可复制性。本文根据地震勘探理论和信号完整性分析,依托于课题组开发的地震勘探无线采集节点的整体框架,设计了单分量与三分量两种AD转换模块,主要研究内容如下:(1)参照主流地震勘探无线采集节点的性能参数,对AD转换模块提出了采样率、转换精度、存储容量和抗噪性能等方面的要求。在此基础上完成了芯片选型并设计了控制、存储、供电等硬件电路。(2)对AD转换模块进行了全面的信号完整性分析:选用不同的端接方案和电路走线布局改善了高频传输线的反射、串扰问题,并验证了其损耗特性;通过优化AD转换模块的直流压降特性与去耦特性,改善了供电网络上的电源完整性问题;对模拟信号输入电路进行了差分耦合设计并验证了其有效性。(3)通过对硬件接口进行编程,为不同的通信对象选择对应的通信协议,实现了数据的实时传输并避免了拥堵的发生。为了确保在无法实时传输时数据仍然完整,借助于移植FatFS文件系统完成对TF卡的管理,从而实现了数据的本地存储。在完成开发工作后,对AD转换模块进行了室内理想状态下与室外正常工作状态下的测试。室内测试中,实现了对预设信号的准确采集转换和存储;室外测试时,与其他模块进行了联合调试,AD转换模块可以准确执行控制中心的采集与传输等指令。测试表明,通过信号完整性分析开发的AD转换模块达到了设计需求。

郭超[8](2021)在《基于深度学习的岩石破裂信号处理方法及岩石裂隙演化规律研究》文中进行了进一步梳理微地震/声发射监测技术是目前岩土工程领域广泛采用的一种新型监测手段。该技术通过对监测信号进行准确获取和处理,反演出岩石(岩体)内部破裂发生的时间、位置、强度及破裂形式,可实现对岩体内部损伤演化过程的表征。但岩石(岩体)本身的非均匀性,速度模型的动态变化及观测数据处理性能的不稳定性,导致难以实现真正意义上的准确定位。能否进行准确震源定位已成为制约微地震/声发射监测技术推广应用的一个技术瓶颈,亟需取得技术上的突破。本文正是以微地震/声发射事件定位问题为研究目标,在试验尺度上对此展开了较深入的研究,实现了微地震/声发射监测信号的高效自动化处理与高精度震源定位方法的发开,并应用于岩石裂隙行为的量化分析中。本文相关研究取得了如下创新性成果:(1)建立了一种基于深度学习理论的声发射信号初至到时自动拾取方法,实现了对海量声发射监测数据的快速、准确拾取。本方法以波形信号及其高阶统计量为数据驱动,首先建立卷积神经网络模型将波形中采样点归类为有效信号或噪声,后建立一种联合非线性拟合与无监督密度聚类的方法针对采样点分类数据进行初至到时识别。与传统自动拾取方法相比准确率有显着提升,并量化分析了波形高阶统计量特征对初至到时识别决策的影响。(2)提出了三维快速扫描法,准确计算应力波在复杂速度模型中的走时。基于快速扫描法与数据库匹配技术开发了一种适用于复杂介质的声发射震源反演定位方法。与传统方法相比,本研究所开发的定位方法大幅降低了声发射事件定位误差。且由于三维快速扫描法的算法格式可实现并行计算,该方法能够显着提高震源反演定位的效率。(3)建立了一种基于时移层析成像理论的动态速度场获取方法。基于岩石受压破裂过程中速度模型变化的事实,提出了一种声发射时移层析成像方法,该方法通过分阶段使用主/被动声发射事件信息对含裂隙砂岩单轴压缩试验进行速度模型反演,获取砂岩试样的动态速度场。分析表明试验过程中速度模型的变化对震源定位结果的影响不可忽略。相比较静态速度场,基于时变速度场计算得到的走时差与观测数据更加匹配,而主动声发射事件的定位误差更小。研究表明该方法可有效消除岩石内部由于结构变化而诱发的速度模型改变对声发射事件定位精度的负面影响。(4)研究了岩石裂隙行为中声发射信号特征的演化规律,为使用微地震/声发射监测进行动力灾害监控预警提供理论基础。通过研究成果2、3,处理含预制裂隙砂岩单轴压缩试验的声发射监测数据,获取准确的声发射事件定位结果。对比分析试样受压破坏过程中声发射事件时空分布特征及声发射信息统计特征的变化规律。采用表征震级-频率分布的b值及空间分形维度的D值量化分析岩石受压过程中内部破裂演化规律。研究表明声发射统计指标可作为深部岩体动力灾害监测预警的短期前兆指标。(5)开展了岩石微观破裂起裂过程中应力波传播属性变化规律研究。使用竖向应力-应变历史与试样表面应变场变化定位微观裂隙起裂的时间与位置。开发了一种时移谱比法,通过处理不同时刻主动超声透射波波形数据,得到衰减系数变化规律。通过分析裂隙起裂区域内应力波波速及衰减系数的变化,本研究证明了与应力、应变监测数据相比,透射超声波衰减系数差-波速变化数据对微观裂隙起裂行为更为敏感,可用于反映关键结构面的早期活动,从而实现深部岩体动力灾害的早期预警。

周越[9](2021)在《典型边坡滑坡地球物理特征与演化机理研究》文中研究指明边坡是指由于建筑工程和采矿工程开挖或填筑施工所形成的斜坡,是人类建设工程和采矿工程中最常见的工程形式之一。随着人类改造自然的能力日益增强,建设工程和采矿工程规模越来越大,形成深大采坑和斜坡,边坡稳定性成为不可避免的安全问题。目前,针对边坡失稳问题主要借助传统勘察手段,采用地质调绘、遥感测绘和钻孔、挖掘等常规手段来获取有限的地质信息,借助数值模拟分析方法来完成失稳边坡稳定性评价工作。但传统勘察手段获得的地质资料有限,缺乏地下连续三维空间信息,且失稳地质体本身地质构造特别复杂,势必造成数值模拟地质条件与实际地质条件之间存在较大差异,对边坡失稳状态的评价不会准确。基于此,本文以失稳边坡岩土体地球物理性质为基础,运用地球物理勘探方法,对失稳边坡地球物理场特征进行研究,与边坡失稳演化机理结合,构筑边坡岩土体地球物理特性与工程力学参数的关联机制,建立一套基于失稳边坡地球物理场特征识别和描述滑坡体空间分布规律的理论和方法。通过地球物理勘探技术来丰富失稳边坡地质信息,提高稳定性评价精度。完成研究内容和取得研究成果如下:1.本文通过研究总结前人针对失稳边坡工程地质特征、演化机理及稳定性评价成果,对三种典型边坡类型:岩质边坡、土质边坡及岩土复合边坡的工程地质特征、边坡失稳演化过程、形成条件、主导因素及表现形式等进行总结,并对影响边坡稳定性评价的主要因素及评价方法进行了论述。2.通过研究岩土体地球物理响应特征与岩土体属性特征如孔隙率、含水性、饱和度等之间关系,进而建立与工程力学参数的关联性,实现地球物理勘探的量化解释。在参数量化基础之上,构建了土质边坡、土石复合边坡和岩质边坡地球物理模型。3.以白云鄂博铁矿和高速公路边坡的实际案例,分析总结了地球物理异常特征,综合地质调绘和工程勘察资料,确定了失稳边坡滑坡体的形态、规模、结构等特征,构建了三维地质模型,对失稳边坡演化机理进行了分析。同时,结合岩土体土工试验获得的工程力学参数,构建了岩体工程力学参数与地球物理响应特征之间的关联性,将地球物理勘探数据和边坡稳定性数值模拟有机结合在一起,为失稳边坡稳定性评价提供了准确的地质数据。4.以合成孔径监测预警系统监测数据为基础,对滑坡灾害进行早期识别、预警。在地球物理勘探的基础上,应用离散单元法来构建边坡数值分析模型,对边坡失稳演化过程和演化机理进行分析。依据刚体极限平衡法对边坡进行稳定性评价,并分析边坡失稳原因。通过对比,基于地球物理勘探数据而建立的失稳边坡数值模型稳定性评价结果更加真实、准确。通过本文的研究,在边坡稳定性评价工作中发挥地球物理作用,可提高评价与监测精度,为边坡的灾害预警提供新的技术方法。

Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[10](2021)在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中认为为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域(包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。(北京工业大学韩强老师提供初稿)

二、复杂条件下地震采集质量的量化评价技术(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、复杂条件下地震采集质量的量化评价技术(论文提纲范文)

(1)海量地震采集资料现场质量评价方法探讨(论文提纲范文)

0 引言
1 多因素确定性评价模型
2 数理统计评价模型
    2.1 单属性评价模型
    2.2 基于多元属性判别分析的评价模型
3 单炮记录智能评价模型
    3.1 海量地震资料特征分析
    3.2 基于RF的单炮记录智能评价流程
    3.3 样本集的建立及扩充
    3.4 单炮记录RF分类建模算法
        3.4.1 分类建模算法
        3.4.2 连续性属性的分支节点构建
        3.4.3 RF单炮分类建模参数
        3.4.4 单炮记录RF分类结果评估
    3.5 模型在ZH6J工区应用及效果
4 模型关系及其适应性与时效性
5 结论及认识

(2)海底地震滑坡易发性与滑坡—管线相互作用研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外相关工作研究进展
        1.2.1 海底表层软土不排水抗剪强度测试与解析研究
        1.2.2 海底斜坡地震稳定性与区域海底滑坡易发性研究
        1.2.3 海底滑坡-管线相互作用与管线防护技术研究
    1.3 本文主要研究思路
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 海底浅表层软土不排水抗剪强度评价方法
    2.1 引言
    2.2 球形全流动贯入仪的离心试验
        2.2.1 多探头贯入仪的研制与校核
        2.2.2 试验材料
        2.2.3 土样制备与离心试验程序
        2.2.4 离心试验结果
        2.2.5 分析与讨论
    2.3 球形全流动贯入CFD数值模型与验证
        2.3.1 CFD数值模型
        2.3.2 土样不排水强度模型
        2.3.3 CFD模型验证
    2.4 海底浅表层软土不排水抗剪强度评价
        2.4.1 更低强度软土的模拟分析
        2.4.2 表层贯入问题的临界深度
        2.4.3 稳定贯入阻力系数评价方法
        2.4.4 表层贯入阻力系数评价方法
        2.4.5 贯入机理分析
    2.5 本章小结
3 区域浅表层海底滑坡易发性评估方法与应用
    3.1 引言
    3.2 具体站位海底斜坡稳定性评价
        3.2.1 基于无限坡理论的海底斜坡稳定性分析模型
        3.2.2 考虑地震作用的海底土体强度弱化模型
        3.2.3 南海北部陆坡区具体站位斜坡稳定性评价
    3.3 区域海底滑坡易发性评估方法
    3.4 南海北部陆坡海底地震滑坡易发性评估
        3.4.1 南海北部地质背景
        3.4.2 南海北部地区地震分布
        3.4.3 海底土层物理力学参数
        3.4.4 南海北部陆坡区域海底滑坡易发性评估
    3.5 本章小结
4 海底滑坡低温-含水量耦合流变模型与流态分析方法
    4.1 引言
    4.2 海底滑坡低温流变试验
        4.2.1 试验材料
        4.2.2 试验仪器及原理
        4.2.3 试验程序
        4.2.4 流变试验结果
    4.3 海底滑坡低温-含水量耦合流变模型
        4.3.1 非牛顿流体流变模型
        4.3.2 流变曲线的变化规律
        4.3.3 机理分析与讨论
        4.3.4 低温-含水量耦合流变模型
    4.4 海底滑坡流态分析方法
        4.4.1 海底滑坡流态分析的价值与意义
        4.4.2 基于流变试验的滑坡流态分析方法
        4.4.3 南海北部陆坡海底泥流流态划分
    4.5 本章小结
5 海底滑坡-管线相互作用模型设计理论与CFD方法
    5.1 引言
    5.2 海底滑坡-管线相互作用模型设计理论
        5.2.1 模型设计要点
        5.2.2 雷诺准则
        5.2.3 模型设计方法
        5.2.4 方法应用与讨论
    5.3 海底滑坡-管线相互作用CFD理论基础
        5.3.1 CFD方法概述
        5.3.2 不可压缩两相流模型
        5.3.3 CFD模型的边界条件
    5.4 海底滑坡-管线相互作用CFD模型验证
        5.4.1 CFD数值建模
        5.4.2 经典室内水槽试验验证
        5.4.3 概化的CFD模型验证
    5.5 本章小结
6 复杂条件下海底滑坡-环境水-管线相互作用分析
    6.1 引言
    6.2 海底管线在位情况分析
    6.3 低温环境对悬浮管线受滑坡冲击力的影响
        6.3.1 数值建模
        6.3.2 海底管线受滑坡冲击力的峰值与稳定值
        6.3.3 低温环境对海底管线受滑坡冲击力的影响
        6.3.4 拖曳力与升力的预测公式
    6.4 管线悬跨高度对管线受滑坡冲击力的影响
        6.4.1 具有不同悬跨高度管线的CFD模拟
        6.4.2 海底管线的受力模式分析
        6.4.3 复杂条件影响下冲击力系数的变化规律
        6.4.4 考虑管线悬跨高度影响下冲击力系数预测方法
    6.5 管线上覆滑坡体厚度对管线受滑坡冲击力的影响
        6.5.1 管线上覆海底滑坡体厚度描述
        6.5.2 管线上覆不同海底滑坡体厚度的CFD模拟
        6.5.3 滑坡体厚度对拖曳力的影响分析
        6.5.4 拖曳力演化机理分析与讨论
        6.5.5 考虑滑坡体厚度的拖曳力预测方法
    6.6 本章小结
7 降低滑坡冲击的蜂窝孔海底管线设计与机理分析
    7.1 引言
    7.2 蜂窝孔海底管线概念提出
    7.3 海底滑坡-蜂窝孔管线相互作用
        7.3.1 海底滑坡冲击悬浮蜂窝孔管线
        7.3.2 海底滑坡冲击具有不同悬跨高度蜂窝孔管线
        7.3.3 减阻机理分析与讨论
    7.4 蜂窝孔海底管线的优化
        7.4.1 几何设计与数值建模
        7.4.2 数值模拟结果分析
        7.4.3 蜂窝孔管线优化
    7.5 本章小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间科研项目及科研成果
致谢
作者简介

(3)无线低功耗节点式地震采集系统关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外节点式地震采集仪器的发展现状
        1.2.1 国外节点式地震采集仪器的发展现状
        1.2.2 国内节点式地震采集仪器的发展现状
    1.3 节点式地震仪器的应用现状和存在的问题
        1.3.1 节点式地震仪在主动源勘探中的应用现状
        1.3.2 节点式地震仪在被动源勘探中的应用现状
        1.3.3 节点式地震仪在主、被动源探测中面临的问题
    1.4 研究目的和意义
    1.5 论文研究内容和结构安排
        1.5.1 论文研究内容
        1.5.2 论文结构安排
第2章 节点地震仪在主、被动源勘探方法中的应用及需求分析
    2.1 引言
    2.2 节点地震仪在主动源勘探方法中的应用及施工流程
        2.2.1 二维、三维地震勘探方法
        2.2.2 节点式地震仪在主动源勘探方法中的施工流程
    2.3 节点地震仪在被动源勘探方法中的应用及施工流程
        2.3.1 微动探测技术
        2.3.2 短周期密集地震探测法
        2.3.3 节点式地震仪在被动源勘探方法中的施工流程
    2.4 主、被动源勘探方法对节点式地震仪的需求分析
        2.4.1 主、被动源勘探方法对节点地震仪的采集性能需求分析
        2.4.2 主、被动源勘探方法对节点地震仪的功耗需求分析
        2.4.3 主、被动源勘探方法对节点地震仪的时间同步性能需求分析
        2.4.4 主、被动源勘探方法对节点地震仪的数据质量监控需求分析
    2.5 本章小结
第3章 低功耗高精度采集系统设计及实现
    3.1 引言
    3.2 系统架构与总体设计方案
        3.2.1 系统架构
        3.2.2 总体设计方案
    3.3 低噪声、高精度微弱信号采集系统设计
        3.3.1 地震检波单元
        3.3.2 模拟信号采集通道噪声分析
        3.3.3 低噪声模拟信号调理电路设计
        3.3.4 高分辨率模数转换器的选择
        3.3.5 高精度数据采集单元设计
    3.4 系统工作模式及功耗分析
        3.4.1 系统工作模式
        3.4.2 系统功耗分析
    3.5 系统的低功耗设计
        3.5.1 微控制器低功耗设计
        3.5.2 GPS低功耗设计
        3.5.3 SD卡低功耗设计
        3.5.4 无线监控单元低功耗设计
        3.5.5 以太网单元低功耗设计
        3.5.6 低功耗电源管理单元设计
    3.6 测试结果及分析
        3.6.1 噪声水平测试
        3.6.2 动态范围及信噪比
        3.6.3 谐波失真水平测试
        3.6.4 频率响应测试
        3.6.5 功耗测试
    3.7 本章小结
第4章 基于分时索引插值截距的高精度时间同步技术
    4.1 引言
    4.2 节点采集系统时间同步设计
        4.2.1 采集系统的时间同步架构分析
        4.2.2 高精度时间同步结构设计
    4.3 采集系统时间同步精度性能分析
    4.4 测试结果及分析
        4.4.1 时间同步稳定性测试
        4.4.2 场地同步性实验
    4.5 本章小结
第5章 基于能耗均衡的无线数据质量监控系统设计
    5.1 引言
    5.2 节点地震仪中的无线通信技术及网络架构
        5.2.1 节点地震仪中的无线通信技术
        5.2.2 节点地震仪中的无线网络架构
    5.3 无线传感网中的能耗均衡技术
    5.4 基于GEIWSR-III的无线网络架构设计及网络模型构建
        5.4.1 无线网络架构设计
        5.4.2 网络模型与符号说明
    5.5 能量均衡算法设计及无线数据质量监控方法
        5.5.1 距离计算
        5.5.2 组簇
        5.5.3 多跳路由
        5.5.4 无线数据质量监控与数据融合
    5.6 .无线通讯网络仿真与测试
        5.6.1 无线数据质量监控测试
        5.6.2 分簇与路由功能测试
        5.6.3 网络性能对比
        5.6.4 性能分析
    5.7 本章小结
第6章 节点式地震采集系统研制及实验
    6.1 引言
    6.2 轻便化节点式无线低功耗节点式采集系统研制
    6.3 海量数据回收系统研制
        6.3.1 地震数据量分析
        6.3.2 数据回收系统设计
    6.4 一致性测试实验
    6.5 吉林松原探测实验
        6.5.1 区域地质概况
        6.5.2 场地仪器布置
        6.5.3 主动源勘探结果
        6.5.4 被动源勘探结果
    6.6 系统技术指标对比
    6.7 本章小结
第7章 总结及展望
    7.1 研究工作总结
    7.2 论文创新点
    7.3 后续工作展望
参考文献
作者简介及攻读博士期间科研成果
致谢

(4)基于大数据的地质灾害多发区风险性评价(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 选题依据及研究意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 大数据
        1.2.2 地质大数据
        1.2.3 地质灾害风险评价
        1.2.4 现有研究问题分析
    1.3 研究内容
    1.4 研究思路与技术路线
    1.5 研究成果与创新点
第二章 地质数据获取
    2.1 地质数据分类与搜集流程
    2.2 二手地质数据搜集
    2.3 原始地质数据生产
    2.4 地质灾害风险评价数据搜集
        2.4.1 工程地质数据
        2.4.2 人类活动数据
        2.4.3 其他数据
    2.5 本章小结
第三章 地质数据清洗和存储
    3.1 异常数据研究
    3.2 地质数据清洗
        3.2.1 常见清洗工具
        3.2.2 地质数据清洗
    3.3 地质数据库的类型
        3.3.1 关系型数据库
        3.3.2 非关系型数据库
    3.4 地质数据库系统
        3.4.1 地质数据库原理
        3.4.2 基本地质数据存储
        3.4.3 GIS平台存储
    3.5 本章小结
第四章 地质灾害风险评价系统
    4.1 地质灾害风险评价因子研究
        4.1.1 自然因子研究
        4.1.2 社会因子研究
        4.1.3 地质灾害风险因子库
    4.2 因子分析
        4.2.1 因子等级划分
        4.2.2 因子权重分配
    4.3 地质灾害风险评价模型系统构建
        4.3.1 综合评价方法
        4.3.2 地质灾害风险性评价模型
    4.4 基于地质数据的地质灾害风险评价体系
    4.5 本章小结
第五章 舟曲县地质灾害风险性评价
    5.1 舟曲地质环境研究
        5.1.1 舟曲地质数据集成
        5.1.2 舟曲环境特征
        5.1.3 人类活动
    5.2 舟曲评价因子风险性划分
        5.2.1 舟曲地质灾害风险评价系统
        5.2.2 舟曲地质灾害风险因子等级划分
        5.2.3 舟曲地质灾害风险因子权重分配
    5.3 结果可视化与检验评价
        5.3.1 风险划分
        5.3.2 模型验证
    5.4 模型应用
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
在学期间研究成果
致谢

(5)隧道块状节理岩体破坏前兆规律及块体垮塌监测预警方法(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 岩体结构探查与块体识别方面
        1.2.2 节理岩体结构破坏过程分析方面
        1.2.3 隧道围岩破坏监测预警方法方面
        1.2.4 存在的问题与研究趋势
    1.3 本文主要研究内容与创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 创新点
第二章 “拉-压-剪”新型多功能岩石力学试验系统研发
    2.1 节理岩体破裂的应力状态分析
    2.2 岩桥破裂-岩块失稳灾变演化过程
    2.3 “拉-压-剪”新型岩石力学试验系统
        2.3.1 系统研制背景与设计思路
        2.3.2 主体框架与新型试验装置
        2.3.3 高精度液压伺服控制模块
        2.3.4 数据实时采集与分析模块
        2.3.5 试验机主要技术参数指标
    2.4 试验系统可靠性验证分析
        2.4.1 类岩石材料试样制备
        2.4.2 试验过程与结果分析
    2.5 本章小结
第三章 不同应力状态非贯通节理岩体破坏行为分析
    3.1 试验总体思路与监测方案设计
        3.1.1 试验思路与节理岩样制备
        3.1.2 声-光-热-力多参量监测方案
    3.2 拉伸破坏行为与多参量信息演化特征
        3.2.1 岩桥张拉破裂多参量监测分析
        3.2.2 节理贯通度对抗拉强度影响规律
    3.3 压剪破坏行为与多参量信息演化特征
        3.3.1 岩桥压剪破裂多参量监测分析
        3.3.2 节理贯通度对压剪强度影响规律
    3.4 拉剪破坏行为与多参量信息演化特征
        3.4.1 岩桥拉剪破裂多参量监测分析
        3.4.2 节理贯通度对拉剪强度影响规律
    3.5 本章小结
第四章 不同应力状态岩桥破断过程声发射演化特征分析
    4.1 基于RFPA模拟的岩石破裂类型概述
    4.2 不同破坏模式AE参数特征对比分析
        4.2.1 计数与能量演化特征
        4.2.2 幅值与b值演化特征
    4.3 不同破坏模式AE波形特征对比分析
        4.3.1 频谱分析与主频分布特征
        4.3.2 主频信息熵值演化特征
    4.4 基于RA-AF值的拉、剪裂纹识别方法
        4.4.1 RA-AF值裂纹判别法
        4.4.2 不同破坏模式裂纹演化分析
    4.5 基于AE多参数的岩体安全状态综合判识
    4.6 本章小结
第五章 基于GMM-SVM裂纹自动识别的岩桥破断预警判据
    5.1 机器学习方法概述
    5.2 GMM-SVM模型介绍
        5.2.1 高斯混合模型(GMM)
        5.2.2 支持向量机(SVM)
        5.2.3 GMM-SVM裂纹识别流程
    5.3 基于RA-AF值的拉、剪裂纹自动识别
        5.3.1 拉、剪裂纹自动识别方法
        5.3.2 岩桥临近破断自动预警判据
    5.4 基于RA-AF值的拉、剪、复合裂纹自动识别
        5.4.1 裂纹直接三分类法
        5.4.2 基于似然比的改进三分类法
    5.5 本章小结
第六章 基于固有振动频率监测的岩块失稳突变预警判据
    6.1 隧道围岩块体振动模型
        6.1.1 动力特征参数
        6.1.2 块体失稳模式
        6.1.3 块体振动模型
    6.2 块体失稳物理模拟试验研究
        6.2.1 试验总体思路与装置介绍
        6.2.2 试验方案与试验过程介绍
        6.2.3 块体失稳固有振动频率演化
        6.2.4 块体滑动摩擦声发射参数演化
    6.3 基于固有频率的块体突变失稳预警方法
        6.3.1 突变基本理论
        6.3.2 尖点突变模型
        6.3.3 静荷载下块体失稳突变预警判据
        6.3.4 动荷载下块体失稳突变预警判据
    6.4 块体垮塌灾变“声-振”监测模式与预警流程
        6.4.1 监测模式与预警流程设计
        6.4.2 监测指标隧道应用可行性
    6.5 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读博士期间参与的科研项目
攻读博士期间撰写的科技论文
攻读博士期间授权的发明专利
攻读博士期间获得的荣誉奖励
学位论文评阋及答辩情况表

(6)盾构隧道地质-气体信息感知与动态安全评价研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 盾构隧道地质探测技术方面
        1.2.2 赋存气体与地质类型的对应关系方面
        1.2.3 盾构施工安全评价方面
        1.2.4 隧道灾害源临界安全距离方面
    1.3 本文研究内容及技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 论文创新点
        1.3.3 技术路线
第二章 盾构管片对三维地震波信号的干扰分析研究
    2.1 三维地震反射层析扫描原理
    2.2 三维地震层析扫描盾构隧道现场试验
        2.2.1 现场试验设计
        2.2.2 试验操作过程
        2.2.3 试验结果及应用分析
    2.3 三维地震波信号管片干扰识别试验
        2.3.1 试验方案设计
        2.3.2 试验操作过程
        2.3.3 盾构隧道结构影响下信号结果比对
    2.4 地质信息成像的管片因素干扰研究
    2.5 本章小结
第三章 盾构隧道地质-气体信息感知与融合应用方法
    3.1 盾构隧道地质信息感知研究
        3.1.1 盾构隧道地质信息感知技术研究
        3.1.2 盾构机搭载地质信息感知装备震源触发系统研制
        3.1.3 盾构隧道地质信息感知局限
    3.2 盾构隧道气体信息感知研究
        3.2.1 盾构隧道复合气体信息感知技术研究
        3.2.2 盾构机搭载复合气体感知装备系统研制
    3.3 气体信息与地质信息融合应用研究
        3.3.1 赋存气体与地质条件的匹配关系研究
        3.3.2 气体信息与地质信息的融合应用规则
    3.4 本章小结
第四章 基于感知信息的盾构隧道施工动态安全评价方法
    4.1 施工安全评价原理与方法
        4.1.1 层次分析法
        4.1.2 改进的层次分析法
        4.1.3 模糊数学综合评价法
    4.2 盾构隧道施工动态安全评价指标与量化标准
        4.2.1 盾构隧道施工动态指标因素选取
        4.2.2 单指标因素的量化分级方法
    4.3 盾构隧道施工动态安全评价方法研究
        4.3.1 盾构隧道施工动态安全评价应用方法
        4.3.2 基于改进层次分析法的指标因素权重标准
        4.3.3 基于感知信息与模糊数学的动态安全指标因素量化分级标准
    4.4 本章小结
第五章 基于动态安全评价的盾构隧道灾害源临界安全距离判识
    5.1 基于动态安全评价的风险灾害源安全判识
        5.1.1 建立数值计算模型
        5.1.2 选取基本计算参数
    5.2 盾构隧道与前方溶洞临界安全距离研究
        5.2.1 溶洞临界安全距离的数值计算分析
        5.2.2 拟合溶洞临界安全距离的判识公式
    5.3 盾构隧道与前方断层破碎带临界安全距离研究
        5.3.1 断层破碎带临界安全距离的数值计算分析
        5.3.2 拟合断层破碎带临界安全距离的判识公式
    5.4 考虑刀盘类型的临界安全距离修正方法
    5.5 本章小结
第六章 盾构隧道信息感知与动态安全评价方法工程应用研究
    6.1 贵阳地铁工程概况
        6.1.1 盾构区间隧道沿线地质条件分析
        6.1.2 盾构区间隧道沿线赋存水体气体环境分析
    6.2 技术基础及应用
        6.2.1 盾构机体搭载地质信息感知装备
        6.2.2 盾构隧道应用复合气体信息感知装备
        6.2.3 盾构隧道动态安全评价软件
    6.3 工程现场应用方案
        6.3.1 应用原则
        6.3.2 技术方案
第七章 结论与展望
    7.1 本文结论
    7.2 有待于进一步研究的问题
参考文献
在读期间参与的科研项目
在读期间发表的论文
在读期间申请的发明专利
在读期间获得的奖励
致谢
学位论文评阅及答辩情况表

(7)应用于地震勘探无线采集节点的AD转换模块设计与信号完整性分析(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外发展历程与现状
        1.2.1 地震勘探采集节点的历史与现状
        1.2.2 AD转换模块发展现状
    1.3 研究内容与结构安排
第2章 AD转换模块设计与信号完整性分析的概述
    2.1 地震勘探无线采集节点架构
    2.2 AD转换模块硬件电路构造
    2.3 AD转换模块评价指标
    2.4 信号完整性分析概述
        2.4.1 信号完整性分析的定义
        2.4.2 传输线理论
        2.4.3 AD转换模块的信号完整性问题
    2.5 本章小结
第3章 AD转换模块硬件电路设计与信号完整性分析
    3.1 设计准备
        3.1.1 开发环境
        3.1.2 主控芯片选型
        3.1.3 ADC选型
    3.2 控制电路设计
    3.3 存储电路设计
    3.4 数字电路信号完整性分析
        3.4.1 反射的分析与改善
        3.4.2 串扰的分析与改善
    3.5 前置电路的设计与分析
    3.6 供电电路设计与电源完整性分析
        3.6.1 供电电路设计
        3.6.2 电源完整性分析
    3.7 损耗与热仿真分析
        3.7.1 损耗分析
        3.7.2 热仿真分析
    3.8 本章小结
第4章 AD转换模块的控制软件设计
    4.1 总体方案
        4.1.1 开发需求
        4.1.2 开发环境
    4.2 基本配置
        4.2.1 MCU初始化
        4.2.2 ADC寄存器配置
    4.3 采集转换功能的软件实现
        4.3.1 AD驱动编程
        4.3.2 采集转换流程
    4.4 存储功能的软件实现
        4.4.1 TF卡复位与初始化
        4.4.2 FatFS原理
        4.4.3 FatFS移植
    4.5 采样数据的打包与传输
        4.5.1 串口传输模式
        4.5.2 单分量采集的数据打包格式
        4.5.3 三分量采集的数据打包格式
    4.6 SEG-Y文件格式
    4.7 本章小结
第5章 AD转换模块测试
    5.1 测试方案
    5.2 室内测试
        5.2.1 单分量采集结果
        5.2.2 三分量采集结果
    5.3 室外测试
    5.4 性能评价
    5.5 本章小结
第6章 总结
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表

(8)基于深度学习的岩石破裂信号处理方法及岩石裂隙演化规律研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 震源定位问题研究现状
        1.1.1 观测数据相关问题-应力波初至到时拾取研究现状
        1.1.2 正演物理模型相关问题-应力波走时算法研究现状
        1.1.3 模型参数相关问题-速度成像研究综述
        1.1.4 深度学习在震源定位中的应用
    1.2 微地震/声发射监测表征岩体破裂行为研究综述
        1.2.1 主动应力波对岩石裂隙行为的响应
        1.2.2 被动微地震/声发射监测表征裂纹演化
    1.3 存在的主要问题
    1.4 论文研究内容与技术路线
2 基于深度学习的声发射信号初至到时自动拾取方法
    2.1 引言
    2.2 试验设施与流程
    2.3 理论
        2.3.1 数据预处理
        2.3.2 CNN采样点分类模块
        2.3.3 初至到时拾取模块(非线性拟合-密度聚类联合算法)
    2.4 拾取方法性能分析
        2.4.1 CNN分类模型采样点分类效果分析
        2.4.2 拾取结果分析
        2.4.3 高阶统计量权重分析
    2.5 小结
3 复杂速度模型下应力波走时计算方法
    3.1 引言
    3.2 理论
        3.2.1 程函方程
        3.2.2 快速匹配法(FMM)与快速扫描法(FSM)
        3.2.3 三维快速扫描算法建立
    3.3 走时计算数值试验
    3.4 基于FSM算法的震源定位算法建立
        3.4.1 建立到时差数据库
        3.4.2 数据库匹配流程
    3.5 定位效果分析
        3.5.1 数值试验建立
        3.5.2 数值试验定位结果
        3.5.3 工程案例分析
    3.6 小结
4 基于层析反演算法的时移速度模型建立方法
    4.0 引言
    4.1 速度层析成像原理
        4.1.1 成像原理简介
        4.1.2 正演走时计算方法
        4.1.3 拟牛顿反演算法
        4.1.4 声发射速度层析成像流程
    4.2 试验
        4.2.1 试样准备与相关参数
        4.2.2 试验仪器与试验流程
        4.2.3 初始速度模型建立
    4.3 结果与分析
        4.3.1 速度层析成像结果
        4.3.2 主/被动声发射事件走时及定位结果与分析
    4.4 小结
5 基于主动超声监测的岩石裂隙起裂表征方法研究
    5.1 引言
    5.2 理论
        5.2.1 超声波等效波速测量
        5.2.2 时移谱比法计算衰减系数变化
        5.2.3 数字图像相关技术
    5.3 试样准备与试验
    5.4 试验结果与分析
        5.4.1 时移超声波波速-衰减演化
        5.4.2 表面应变场时空演化
    5.5 小结
6 基于时移声发射特征的脆性岩石裂隙行为研究
    6.1 引言
    6.2 声发射事件时空分布规律
    6.3 声发射信号统计特征分析
    6.4 小结
7 结论
    7.1 主要结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
作者简历及在学研究成果
学位论文数据集

(9)典型边坡滑坡地球物理特征与演化机理研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究动态及发展现状
        1.2.1 滑坡理论发展过程
        1.2.2 滑坡理论研究现状
        1.2.3 滑坡体地球物理勘探国内外研究现状
        1.2.4 问题提出
    1.3 研究内容及创新点
        1.3.1 论文研究内容
        1.3.2 论文创新点
第2章 失稳边坡滑坡演化机理与稳定性分析理论
    2.1 岩质边坡失稳演化机理
        2.1.1 岩质边坡类型及其工程地质特征
        2.1.2 岩质边坡失稳破坏模式
    2.2 土质边坡失稳演化机理
        2.2.1 土质边坡类型及其工程地质特征
        2.2.2 土质边坡破坏模式
    2.3 岩土复合边失稳演化机理
        2.3.1 岩土复合边坡失稳破坏模式
        2.3.2 岩土复合边坡失稳破坏影响因素
    2.4 边坡失稳演化过程
    2.5 边坡稳定性评价影响因素分析
        2.5.1 自身内部条件因素
        2.5.2 外部条件因素
    2.6 边坡稳定性主要分析方法
        2.6.1 定性评价方法
        2.6.2 定量评价方法
    2.7 本章小结
第3章 失稳边坡岩土地球物理性质及地球物理模型
    3.1 失稳边坡岩土体地球物理性质
        3.1.1 电阻率特征
        3.1.2 弹性波速特征
        3.1.3 探地雷达特征
    3.2 岩土体工程力学性质与地球物理特征关系
    3.3 失稳边坡地球物理特征及模型
        3.3.1 岩质失稳边坡地球物理特征及模型
        3.3.2 土质失稳边坡地球物理特征及模型
        3.3.3 岩土复合失稳边坡地球物理特征及模型
    3.4 本章小结
第4章 失稳边坡地球物理方法模拟研究
    4.1 高密度电阻率法正演模拟
        4.1.1 电阻率法正演方法理论
        4.1.2 边坡失稳地电模型
        4.1.3 边坡失稳模型正演模拟及装置选择
        4.1.4 高密度电阻率法反演
    4.2 探地雷达正演模拟
        4.2.1 探地雷达正演方法理论
        4.2.2 探地雷达正演研究
    4.3 本章小结
第5章 典型失稳边坡地球物理响应特征与分析
    5.1 白云鄂博主矿南帮失稳边坡地球物理响应特征与分析
        5.1.1 工程概况
        5.1.2 研究区地质条件
        5.1.3 野外数据采集
        5.1.4 探测成果分析
        5.1.5 滑坡体三维工程地质模型建立
    5.2 张榆线公路勘察中滑坡体的地球物理特征与分析
        5.2.1 工程概况
        5.2.2 研究区地质条件
        5.2.3 野外数据采集
        5.2.4 探测成果分析
        5.2.5 滑坡体演化机理分析
    5.3 社会经济效益分析
第6章 典型边坡失稳演化机理及稳定性评价
    6.1 滑坡灾害识别和预警
        6.1.1 滑坡体的识别
        6.1.2 滑坡体的预警
    6.2 滑坡演化过程和机理分析
        6.2.1 离散单元法基本原理
        6.2.2 数值分析模型建立
        6.2.3 边坡失稳演化过程分析
        6.2.4 边坡失稳演化机理分析
    6.3 边坡稳定性评价
        6.3.1 岩土体工程力学参数的确定
        6.3.2 边坡稳定性评价
    6.4 边坡失稳原因分析
    6.5 典型边坡滑坡探测与预警体系
第7章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
参考文献
作者简介及科研成果
致谢

(10)中国桥梁工程学术研究综述·2021(论文提纲范文)

0引言(东南大学王景全老师提供初稿)
1 桥梁工程研究新进展(东南大学王景全老师提供初稿)
    1.1新材料促进桥梁工程技术革新
    1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展
    1.3桥梁抗灾变能力显着提高
    1.4桥梁智能化水平大幅提升
    1.5跨海桥梁深水基础不断创新
2桥梁结构设计
    2.1桥梁作用及分析(同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿)
        2.1.1汽车作用
        2.1.2温度作用
        2.1.3浪流作用
        2.1.4分析方法
        2.1.5展望
    2.2钢桥及组合结构桥梁(西南交通大学卫星老师提供初稿)
        2.2.1新型桥梁用钢的研发
        2.2.2焊接节点疲劳性能
        2.2.3钢结构桥梁动力行为
        2.2.4复杂环境钢桥服役性能
        2.2.5组合结构桥梁空间力学行为
        2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为
        2.2.7展望
    2.3高性能材料
        2.3.1超高性能混凝土(湖南大学邵旭东老师提供初稿)
        2.3.2工程水泥基复合材料(西南交通大学张锐老师提供初稿)
        2.3.3纤维增强复合材料(北京工业大学刘越老师提供初稿)
        2.3.4智能材料(西南交通大学勾红叶老师提供初稿)
        2.3.5展望
    2.4桥梁基础工程(同济大学梁发云老师提供初稿)
        2.4.1深水桥梁基础形式
        2.4.2桥梁基础承载性能分析
        2.4.3桥梁基础动力特性分析
        2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战
3桥梁建造新技术
    3.1钢结构桥梁施工新技术(西南交通大学卫星老师提供初稿)
        3.1.1钢结构桥梁工程建设成就
        3.1.2焊接制造新技术
        3.1.3施工新技术
    3.2桥梁快速建造技术(北京工业大学贾俊峰老师提供初稿)
        3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术
        3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展
        3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能
        3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能
    3.3桥梁建造技术发展态势分析
4桥梁运维
    4.1监测与评估(浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿)
        4.1.1监测技术
        4.1.2模态识别
        4.1.3模型修正
        4.1.4损伤识别
        4.1.5状态评估
        4.1.6展望
    4.2智能检测(西南交通大学勾红叶老师提供初稿)
        4.2.1智能检测技术
        4.2.2智能识别与算法
        4.2.3展望
    4.3桥上行车安全性(中南大学国巍老师提供初稿)
        4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性
        4.3.1.1车-桥气动参数识别
        4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估
        4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性
        4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响
        4.3.2地震作用下行车安全性
        4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型
        4.3.2.2地震动激励特性的影响
        4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估
        4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究
        4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性
        4.3.4冲击系数与振动控制研究
        4.3.4.1车辆冲击系数
        4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法
        4.3.5研究展望
    4.4加固与性能提升(西南交通大学勾红叶老师提供初稿)
        4.4.1增大截面加固法
        4.4.2粘贴钢板加固法
        4.4.3体外预应力筋加固法
        4.4.4纤维增强复合材料加固法
        4.4.5组合加固法
        4.4.6新型混凝土材料的应用
        4.4.7其他加固方法
        4.4.8发展展望
5桥梁防灾减灾
    5.1抗震减震(北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿)
        5.1.1公路桥梁抗震研究新进展
        5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展
        5.1.3桥梁抗震发展态势分析
    5.2抗风(东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿)
        5.2.1桥梁风环境
        5.2.2静风稳定性
        5.2.3桥梁颤振
        5.2.4桥梁驰振
        5.2.5桥梁抖振
        5.2.6主梁涡振
        5.2.7拉索风致振动
        5.2.8展望
    5.3抗火(长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿)
        5.3.1材料高温性能
        5.3.2仿真与测试
        5.3.3截面升温
        5.3.4结构响应
        5.3.5工程应用
        5.3.6展望
    5.4抗撞击及防护(湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿)
        5.4.1车撞桥梁结构研究现状
        5.4.2船撞桥梁结构研究进展
        5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状
        5.4.4研究展望
    5.5抗水(东南大学熊文老师提供初稿)
        5.5.1桥梁冲刷
        5.5.2桥梁水毁
        5.5.2.1失效模式
        5.5.2.2分析方法
        5.5.3监测与识别
        5.5.4结论与展望
    5.6智能防灾减灾(西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿)
6结语(西南交通大学张清华老师提供初稿)
策划与实施

四、复杂条件下地震采集质量的量化评价技术(论文参考文献)

  • [1]海量地震采集资料现场质量评价方法探讨[J]. 徐雷良,徐维秀. 石油地球物理勘探, 2021(06)
  • [2]海底地震滑坡易发性与滑坡—管线相互作用研究[D]. 郭兴森. 大连理工大学, 2021
  • [3]无线低功耗节点式地震采集系统关键技术研究[D]. 田入运. 吉林大学, 2021(01)
  • [4]基于大数据的地质灾害多发区风险性评价[D]. 章浩天. 兰州大学, 2021(09)
  • [5]隧道块状节理岩体破坏前兆规律及块体垮塌监测预警方法[D]. 胡杰. 山东大学, 2021(10)
  • [6]盾构隧道地质-气体信息感知与动态安全评价研究[D]. 熊逸凡. 山东大学, 2021(12)
  • [7]应用于地震勘探无线采集节点的AD转换模块设计与信号完整性分析[D]. 贺文博. 山东大学, 2021(12)
  • [8]基于深度学习的岩石破裂信号处理方法及岩石裂隙演化规律研究[D]. 郭超. 北京科技大学, 2021(08)
  • [9]典型边坡滑坡地球物理特征与演化机理研究[D]. 周越. 吉林大学, 2021(01)
  • [10]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

复杂条件下地震采集质量定量评价技术
下载Doc文档

猜你喜欢