基于dsp的爆破震动源定位方法研究（可复制论文）.pdf

河北工业大学
硕士学位论文
基于DSP的爆破震动源定位方法研究
姓名:苏红
申请学位级别:硕士
专业:测试计量技术及仪器
指导教师:张思祥
20081101
河北工业大学硕士学位论文
基于 DSP 的爆破震动源定位方法研究

摘要

目前国内外钢铁、煤炭价格不断上涨,非法乱采滥挖行为严重浪费国有资源,危害开
采者的生命安全。对非法盗采进行科学定位,为科学执法提供可靠数据和手段成为当前急
待解决的问题。
针对其采用的爆破手段引起的震动效应,本文提出了利用 DSP 处理震动波数据,从而
对爆破点进行科学定位,该项目的实施将为科学执法提供可靠依据,具有极大的社会价值,
这也是本文最大的创新点。
本课题在分析、比较和总结了已有定位算法后,提出了利用三分向加速度传感器拾取
爆破震动波信号,通过震动波的频率、振幅等特征分析,对爆破波进行自动识别,排除放
炮等振动信号。初至波识别的结果作为定位软件的初始参数。定位计算分为两步进行,即
初定和修定。初定震源时空参数时,仅须根据采集站提供的初至波到时,来确定初至波的
方位。在初定震源参数的基础上,然后采用地震波走时模型,对这些参数进行修定。现行
的线性定位方法大多源于 Geiger 提出的经典方法,本文采用这一经典方法进行参数修定,
用初步定位结果作为修定软件的迭代初始值,对走时模型变形,利用非线性方程线性化和
最小二乘法两个概念推导方程,经多次迭代运算直至结果满足设定误差为止。
本系统的硬件核心采用 TI 公司的 TMS320F2812 作为处理芯片,并设计了硬件调试板。
主要包括了 A/D 模块、电源模块、SCI(串行通信接口)模块及 JTAG(测试)模块等。算
法研究在 DSP 上完成。DSP 软件系统采用链接命令文件,这个文件
包含了 DSP 和目标板的存储器空间的定义以及代码段、数据段是如何分配到这些存储器
空间的。
通过对实验结果的分析,表明了矿山爆破定位的可行性,并为矿山区域无线远程监控
提供有力的理论依据。对于提升和保障我国的经济建设,建设稳定和谐的社会具有重要社
会效益和经济效益。


关键词:爆破波,人工地震,DSP,TMS320F2812,定位


I
基于 DSP 的爆破震动源定位方法研究
THE RESEARCH ON ORIENTATION SYSTEM OF
EXPLOSION WAVE BASED ON DSP


ABSTRACT


With the price of steel and coal are rising, the illegal exploitation of undocumented means,
waste state-owned resources seriously, and more importantly, it is a direct harm to the safety of
miners. It is the most pressing problem that provides reliable scientific data and tools for
orientation of the illegal poaching.
In this paper, DSP is used for processing of seismic waves and orientation of hypocenter
based on seismic effect result from the exploder. The project will provide a reliable scientific
basis for law enforcement, and it has a great social value, which is the most innovative point of
this article.
In analyzing, comparing and summarizing the orientation algorithm, this paper uses
ponent acceleration to collect vibration wave signal. Based on the characteristics
analysis of the vibration wave frequency and amplitude, explosion wave is identified
aut