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能量谱质心频移法Q值估计

石油地球物理勘探 2016年第5期51卷 863-867,833-834页

作者：杨登锋秦成岗汪瑞良何敏王守东李京南中海石油(中国)有限公司深圳分公司研究院广东深圳518000 中国石油大学(北京)油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院江苏南京211103

由于地震数据中的噪声干扰,子波振幅谱的高频和低频段扰动强烈,造成振幅谱质心频移法估计Q值的稳定性依赖于积分频带的选取。为此,提出了基于能量谱的质心频移Q值估计的新方法,推导了估计Q值的解析表达式。模型测试证实了能量谱质心频... 详细信息

由于地震数据中的噪声干扰,子波振幅谱的高频和低频段扰动强烈,造成振幅谱质心频移法估计Q值的稳定性依赖于积分频带的选取。为此,提出了基于能量谱的质心频移Q值估计的新方法,推导了估计Q值的解析表达式。模型测试证实了能量谱质心频移法相对于振幅谱质心频移法,对积分频带的依赖性降低、稳定性增强。经实测VSP资料应用证实了该方法可以稳定有效地估计Q值。

关键词： Q值质心频率能量谱振幅谱 VSP

基于能量谱互相关的φ-OTDR突发性振动检测方法研究

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基于能量谱互相关的φ-OTDR突发性振动检测方法研究

作者：文明旭桂林电子科技大学

学位级别：硕士

相位敏感光学时域反射仪(Phase Sensitive Optical Time Domain Reflectometer,φ-OTDR)以其探测距离广,灵敏度高,能够同时对多个扰动进行定位等特点,被广泛应用于大型建筑结构健康监测,油气管道安防和重要设施入侵检测等诸多领域。为... 详细信息

相位敏感光学时域反射仪(Phase Sensitive Optical Time Domain Reflectometer,φ-OTDR)以其探测距离广,灵敏度高,能够同时对多个扰动进行定位等特点,被广泛应用于大型建筑结构健康监测,油气管道安防和重要设施入侵检测等诸多领域。为了更好地满足实际工程应用中的需求,φ-OTDR系统需要高可靠性的检测概率和较快的数据处理速度。实际检测的振动事件通常是突发性振动事件,这类事件的特点是持续时间短,在采集的海量数据中只占据一小部分。目前的φ-OTDR对数据进行处理时,通常对这些数据不作区分,这导致了大量无用数据的使用,一方面会降低系统的信噪比;另一方面,大量空白数据的使用会增加数据处理阶段的工作量,延长数据处理时间,不利于φ-OTDR实时监测振动事件。因此本文首先采用幅值差分和时域互相关对数据进行预处理,提取出包含振动信息的数据,随后采用空间域能量谱互相关法对振动事件进行检测。本论文具体内容安排如下:(1)研究了φ-OTDR的传感原理,分析了系统相干探测结构和正交解调的优点。介绍了互相关系数的原理,分析皮尔逊相关系数在φ-OTDR中的两种应用。(2)研究了系统重要器件的选取指标。搭建了整套相干探测结构的φ-OTDR系统,并分析了系统各种参数对实验的影响。(3)针对噪声干扰和大量无用数据问题,提出了先降噪后提取有效振动数据的预处理方法。首先,对采集的数据分别进行压缩感知和幅值差分两种降噪处理。通过实验对比,两种降噪方法的效果差别不大,但压缩感知处理时间过长,因此本文选择幅值差分法对数据进行降噪。随后利用时域互相关法提取有效振动数据。实验结果表明,该方法能够有效避免无用数据的使用,并提高了系统信噪比()。(4)针对突发性振动能量较高,持续时间短的特点,提出了一种空间域能量谱二维互相关定位方法。通过计算光纤上所有采样位置的时域信号的能量谱互相关系数,来检测振动事件。单/双突发性振动实验结果均表明,该方法相比于幅值互相关可以更为准确地定位振动事件,检测概率更高。(5)对能量谱二维互相关进行了两次算法优化,依次为能量谱定点滑动互相关和能量谱双点滑动互相关。相比于二维互相关,定点滑动互相关的计算量明显减少,但定位结果依赖于参考位置的选取。通过理论分析和实验确定了双点滑动步长7)7)的最优范围(7)7)<(9(9),实验结果表明,该方法对单/双突发性振动事件均具有较高的检测概率并且计算量小。

关键词：相位敏感光时域反射计突发性振动检测能量谱互相关

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基于小波能量谱的T型线路故障定位新算法

振动．测试与诊断 2018年第3期38卷 479-485页

作者：汪梅朱亮张国强王亮刘驰西安科技大学电气与控制工程学院西安710054 北京理工大学软件学院北京100081

针对带T型分支的输电线路的故障判支死区问题,为了实现故障精准定位,提出一种基于小波能量谱的T型输电线路测距新算法。利用三次B样条小波变换模极大值算法提取故障特征,在非死区范围内,由三端测距法即可准确完成故障测距;在死区范围内... 详细信息

针对带T型分支的输电线路的故障判支死区问题,为了实现故障精准定位,提出一种基于小波能量谱的T型输电线路测距新算法。利用三次B样条小波变换模极大值算法提取故障特征,在非死区范围内,由三端测距法即可准确完成故障测距;在死区范围内,通过小波能量谱算法判断故障分支,再利用三端测距法完成故障测距。该算法解决了T型线路故障分支判别的死区问题,消除了噪声和波速不稳定带来的影响。仿真软件仿真结果表明,所提方法能够满足T型线路故障测距的要求,不受故障类型和过渡阻抗的影响,并且解决了O区测量盲区的难题。

关键词： T型线路小波变换能量谱故障测距

几何阻尼吸振器对振动压路机驾驶室的振动抑制研究

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建筑机械 2024年第4期 166-172页

作者：姚佳禹中铁十九局集团有限公司北京100176

振动压路机在进行作业时,由于工作环境较为恶劣,会影响操作人员的工作效率以及人员健康,因此本文在振动压路机驾驶室下方安装几何阻尼吸振器进行振动抑制的研究。首先建立驾驶室-吸振器系统的动力学模型,利用复变量平均法推导系统的慢... 详细信息

振动压路机在进行作业时,由于工作环境较为恶劣,会影响操作人员的工作效率以及人员健康,因此本文在振动压路机驾驶室下方安装几何阻尼吸振器进行振动抑制的研究。首先建立驾驶室-吸振器系统的动力学模型,利用复变量平均法推导系统的慢变方程;其次根据慢变方程求得系统发生鞍结分岔和Hopf分岔的边界曲线方程,分析失谐参数对分岔边界曲线激励幅值界限和截断阻尼的影响,以及激励幅值和激励频率对系统响应幅值的影响;最后依靠庞加莱映射、位移时间历程图和能量谱对比分析各系统参数对驾驶室减振效果的影响,并对比分析几何阻尼吸振器和线性阻尼吸振器的振动抑制性能。

关键词：振动压路机鞍结分岔 Hopf分岔能量谱振动抑制

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多层复合装药爆炸冲击波信号能量谱

兵工学报 2020年第11期41卷 2243-2251页

作者：洪晓文李伟兵李文彬徐赫阳李军宝南京理工大学智能弹药技术国防重点学科实验室江苏南京210094

为研究多层复合装药爆炸冲击波在不同频段内的能量谱特性,进行了不同长径比多层复合装药的爆炸试验。利用小波包分析原理分析爆炸试验测得的冲击波压力信号,获得不同长径比复合装药的冲击波压力信号能量谱,得到了不同频段内冲击波压力... 详细信息

为研究多层复合装药爆炸冲击波在不同频段内的能量谱特性,进行了不同长径比多层复合装药的爆炸试验。利用小波包分析原理分析爆炸试验测得的冲击波压力信号,获得不同长径比复合装药的冲击波压力信号能量谱,得到了不同频段内冲击波压力信号的能量谱特征规律。结果表明:复合装药的冲击波能量谱值随装药长径比的增加而增加,冲击波能量主要集中在低频段,不同长径比复合装药爆炸冲击波具有不同的能量分布且各频段的能量差异明显;近距离及大长径比复合装药爆炸冲击波的低频段能量具有较大的能量增长百分比,内外同时起爆时多层复合装药的冲击波压力信号总能量是中心起爆的1.55倍。研究结果可为复合装药结构下毁伤威力可控战斗部的设计及毁伤效能评估提供参考。

关键词：复合装药爆炸冲击波信号小波包能量谱毁伤效能评估

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二进离散小波能量谱及其对微弱信号的检测

机械工程 2004年第5期15卷 394-397页

作者：李舜酩南京航空航天大学能源与动力学院南京210016

提出了二进离散小波的能量谱的分析方法 ,给出了实用的计算公式 ,论述了其可行性。导出了二进离散小波的能量频谱与离散信号频谱之间的关系。应用该分析方法有效地检测出了时域微弱奇异信号和频域微弱特征信号。能量时谱使二进离散小波... 详细信息

提出了二进离散小波的能量谱的分析方法 ,给出了实用的计算公式 ,论述了其可行性。导出了二进离散小波的能量频谱与离散信号频谱之间的关系。应用该分析方法有效地检测出了时域微弱奇异信号和频域微弱特征信号。能量时谱使二进离散小波分析得到的时域奇异信号更加突出 ,能量频谱发现了 Fourier分析不能得到的某些能量集中的特征信号。实例验证了该分析方法的优良特性 ,为设备运行状态检测和故障预报提供了一种新的手段。

关键词：离散小波分析奇异信号微弱信号频谱离散信号时域能量谱 Fourier分析实例验证分析方法

基于长周期地震动记录的SDOF体系能量谱探讨

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振动与冲击 2013年第10期32卷 36-42,54页

作者：陈清军袁伟泽同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

为分析长周期地震动作用下结构的能量反应谱及其影响因素,从1985年墨西哥8.1级地震、1999年集集7.6级地震和2003年日本十胜冲8.0级地震记录库中,选取了36条具有可靠长周期信息的强震记录,以此作为输入,采用能量谱面积归一的方法,首先对... 详细信息

为分析长周期地震动作用下结构的能量反应谱及其影响因素,从1985年墨西哥8.1级地震、1999年集集7.6级地震和2003年日本十胜冲8.0级地震记录库中,选取了36条具有可靠长周期信息的强震记录,以此作为输入,采用能量谱面积归一的方法,首先对单自由度体系的弹性能量谱进行了分析,建议了适用于长周期地震动的简化三段式输入能量谱。在此基础上,讨论了延性系数、阻尼比对弹塑性能量谱的影响;给出了通过调整长周期地震动弹性能量谱参数来确定长周期地震动弹塑性能量谱的方法,并与长周期地震动弹塑性能量谱的拟合结果进行了比较,验证了上述方法的可行性。最后,通过分析长周期地震动累积滞回耗能与弹塑性输入能量之间的比值关系,给出了长周期地震动累积滞回耗能比值谱的计算公式。

关键词：长周期地震动单自由度体系能量谱滞回耗能谱影响因素分析

基于能量谱和吸光度谱的马铃薯黑心病判别模型优化

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农业机械学报 2021年第9期52卷 376-382页

作者：韩亚芬赵庆亮吕程序杨炳南曹有福苑严伟中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100083

马铃薯储藏过程中,在高温、缺氧等环境下,极易产生黑心病等内部缺陷,严重影响马铃薯加工品的品质和原料加工利用率。黑心病薯无法从外观分辨,传统检测方法需要将马铃薯切开后判断,仅适用于抽样检测。基于自主研发的马铃薯内部品质光谱... 详细信息

马铃薯储藏过程中,在高温、缺氧等环境下,极易产生黑心病等内部缺陷,严重影响马铃薯加工品的品质和原料加工利用率。黑心病薯无法从外观分辨,传统检测方法需要将马铃薯切开后判断,仅适用于抽样检测。基于自主研发的马铃薯内部品质光谱检测装置进行光谱数据采集,分别采集234条健康马铃薯和236条黑心病马铃薯能量谱和吸光度谱数据用于判别模型建立,采用随机法按3∶1将样本集划分为校正集和验证集,以灵敏度、特异性指数、分类正确率作为模型评价指标。基于吸光度谱,经标准化(Auto)预处理后,在波段500~950 nm范围内建立马铃薯黑心病偏最小二乘线性判别模型(PLS-LDA),并通过竞争性自适应重加权法与连续投影法(CARS-SPA)进行联合变量筛选,最终采用9个变量,对黑心病判别的灵敏度、特异性指数、总分类正确率分别达98.87%、98.30%和98.44%。基于能量谱,采用双波长相关系数法,分别计算任意波长对组合的能量差值和比值,与黑心病进行相关分析,最终采用2个变量能量比值T_(699)/T_(435)建立线性判别模型(LDA),对黑心病判别的灵敏度、特异性指数、总分类正确率分别达97.71%、96.15%和97.67%。因此,基于吸光度谱的CARS-SPA-PLS-LDA模型和基于能量谱的(T_(699)/T_(435))-LDA模型均可有效识别马铃薯黑心病,与吸光度谱模型相比,能量谱模型仅采用2个变量,模型更简单稳定,并且解决了白背景与暗电流2个参比限制的难题,适用性更广泛。

关键词：马铃薯黑心病可见-近红外光谱能量谱

基于小波包能量谱与主成分分析的轴承故障特征增强诊断方法

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兵工学报 2019年第11期40卷 2370-2377页

作者：郭伟超赵怀山李成李言汤奥斐西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西西安710048 安徽中清能动力技术有限公司安徽马鞍山243100

滚动轴承出现损伤时,采集的振动信号呈非平稳性,采用一般的时域和频域分析方法不能准确提取出振动信号的故障特征。根据小波包多分辨、精细化的分解特性,提出一种基于小波包能量谱与主成分分析(PCA)方法的滚动轴承故障诊断算法。将振动... 详细信息

滚动轴承出现损伤时,采集的振动信号呈非平稳性,采用一般的时域和频域分析方法不能准确提取出振动信号的故障特征。根据小波包多分辨、精细化的分解特性,提出一种基于小波包能量谱与主成分分析(PCA)方法的滚动轴承故障诊断算法。将振动信号进行小波包分解,得到重点频率段信息的能量谱,提取能量谱作为特征向量;利用PCA方法对特征向量降维并减小噪声信号的干扰,获得增强的故障特征;利用层次聚类方法和改进的模糊c均值聚类算法对不同类型的滚动轴承故障进行识别,两种聚类方法都准确地识别出了不同的故障类型。实例验证结果表明,所提方法能够有效地提取振动信号中的有用故障特征,实现轴承故障类型的精确诊断。

关键词：轴承故障诊断特征增强小波包分解能量谱主成分分析