基于DCS的微震数据压缩与重构

来源 :中国矿业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a263537545
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
煤炭精准开采是人类社会未来采矿必由之路。随着矿山物联网应用系统在矿井下的实现,大面积、分布式、网络化智能节点的使用为实现矿山安全泛在感知提供了可能。矿山分布式监控背景下,大量的矿震传感器节点分布在井下以实现安全监测,众多的传感器节点处理的数据量庞大。如何压缩大量的矿震传感器节点所带来的海量信息及如何重构压缩后的数据,是本文研究的主要内容。本文分析了分布式微震监测系统的基本原理,并给出了微震节点的设计与实现过程,针对分布式微震监测环境下微震数据量大的问题,引入分布式压缩感知理论对微震数据进行压缩以减小数据传输量,并提出了一种改进的重构算法。首先分析了矿山物联网的特点及将分布式压缩感知理论应用于矿山物联的优势,这些优势使得分布式压缩感知特别适用在资源受限的矿山物联网中。针对分布式压缩感知理论的前提是信号要具有稀疏性,以微震信号为研究对象,利用FFT基分析微震信号的稀疏性,结果表明微震信号在频域是具有稀疏性的。然后针对分布式压缩感知是基于信号间的相关性的,模拟分布式场景,分析了分布式微震传感器节点的空间相关性,并分析了其编码及压缩处理过程。由于现有的大多数重构算法是基于信号的稀疏度的,在广义正交匹配追踪算法及稀疏度自适应匹配追踪算法的基础上,本文提出了一种改进的分布式稀疏度自适应正交匹配追踪重构算法,并分析了改进算法的性能。基于MATLAB仿真平台,用改进的算法重构稀疏测量后的分布式微震信号,仿真结果表明,该算法在减少计算量的前提下有效地恢复了原始微震信号。
其他文献
中压配电网载波通信技术作为一种经济可行的配电网自动化通讯技术,受到了越来越广泛的关注。然而目前利用中压配电网建立数据通道还存在不少困难,这主要是由于配电网的接线和设备的参数非常繁杂,再加上中压配电网上噪声高,导致信号接入点上阻抗匹配困难,信号衰减十分严重,通信质量受到严重影响。因此,克服以上问题,提高中压配电网载波通信的稳定性是实现中压配电网载波通信技术的关键。本文针对上述两方面的问题,对中压配电
基于对等网络(P2P)的内容请求由于其灵活性、分发负载小、有效性高等众多优点而被广泛使用。但是,由于网络和系统环境变化,仍存在一些问题,如服务有效性、稳定性和自适应性等。这
网络多媒体通讯方式之一的IP视频会议产品现已成为现代政府办公、商务合作、科学研究等领域人们沟通交流的新选择。H.264编码标准因其高效的编码效率,高质量的图像效果和较好
短波通信在军事等各个领域有着举足轻重的地位,短波的主要传输方式是天波传输,短波信道存在多径效应、衰落以及多普勒频移等特性。因此,在信道中传输的无线信号会产生各种畸变,相
信息的安全问题始终是无线通信技术的关键问题之一。基于窃听信道模型的物理层安全技术作为对传统加密方式的补充,能够大幅提升系统安全性能并获得了广泛关注。另一方面,无线
虚拟内窥镜技术(virtualendoscope,VE)作为一种无创检查和诊断方法,近年来得到了空前发展,几乎涉及到了人体的所有腔道器官。目前,虚拟内窥镜技术在心脏及冠状动脉上的应用主
随着人们对高速无线上网的需求,IEEE委员会已经开始制定新一版本的无线局域网标准IEEE802.11ac。此标准不仅完全兼容现有的具有最高传输速率的IEEE802.11n标准,而且将最大传输
在我国淡水资源使用中,农业灌溉用水占了很大一部分。为解决农业灌溉用水的巨大需求与我国水资源短缺的矛盾,以科学地调水用水为目的的灌区信息化建设是我国灌区水利建设的发展
RFID是一种非接触式的自动识别技术,随着RFID技术的飞速发展,其安全问题也日益加剧,现有的大多数RFID应用中的数据安全主要依靠于加密算法本身的保密性,一旦这种算法被攻破,
无线通信系统中,功率和均方误差是衡量通信系统性能好坏的重要指标,但是两者往往存在冲突关系,无法同时达到性能最优的情况。基于通信系统中系统功率消耗和接收信号均方误差(