矿山微震时间序列的相空间构建与混沌吸引子维数确立

作者：吕垒; 张教福; 朱权洁; 李莹莹

来源：中国安全生产科学技术, 2016, 12(02): 27-32.

• 微震信号
• 混沌理论
• 吸引子
• 分维
• 自相关

为了进一步挖掘矿山微震信号内蕴藏的信息,初步研究了微震信号的混沌特性。针对矿山微震信号非平稳、非线性的特点开展了以下研究:建立了一维时间序列的相空间重构模型,分析了一维和多维微震时间序列的空间相型;选取了矿山现场监测一维微震时间序列(N=2 000),利用自相关函数求取了时间序列的延迟时间τ;建立了微震时间序列关联分维数的循环计算模型;最终确立了相应临界距离r(r=250)和相空间维数m(m=50)的值,计算求得分维数D的值为1.088 5。研究结果表明,微震一维时间序列的吸引子维数存在,同时也证明了微震时间序列具有混沌特性。该研究结果为利用混沌理论处理矿山微震数据,如初始到时精确拾取、信号特征分析与提取以及波形降噪等提供理论依据。

• 单位
  中钢集团武汉安全环保研究院; 华北科技学院