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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集成开发环境CCS2.0 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。