[发明专利]一种将爆破振动加速度转换为速度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种爆破振动加速度和速度的转换方法，具体涉及一种将爆破振动加速度转换为速度的方法。

背景技术

目前，工程爆破技术在国防工程和民用工程中应用广泛，当边坡、大坝、文物古迹、核电设施等重要建构筑物周边进行爆破作业时，需要依据设计中给定的爆破振动(加)速度控制标准对保护对象进行爆破振动监测，并作为爆破施工的设计反馈和指导。

对于爆破振动物理量，一种观点认为以速度为标准进行监测比较好，将地震波能量与作用在建构筑物上的应力联系起来；另一种观点认为以加速度为标准进行监测比较好，便于换算爆破地震荷载和进行结构受力状态及破坏分析。现行国家及行业标准多采用速度分频控制标准；有些抗震等级高的则参照天然地震加速度标准；亦有两套标准均采用的情况。

速度和加速度存在理论的微积分关系，在加速度时域积分成为速度时由于低频误差的累积导致换算得到的速度存在严重的漂移问题。低频误差归因于测振仪或传感器温(零)漂引起的趋势项及直流成分引起的零位。频域积分利用傅立叶变换，直接以频域内正弦、余弦的积分互换关系避开时域积分放大作用，但它对截止低频选择敏感，并且存在相位偏差问题。迄今为止，实测速度和加速度之间难以实现有效转换。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种将爆破振动加速度转换为速度的方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种将爆破振动加速度转换为速度的方法，包括以下步骤：

(1)对实测加速度数据序列进行经验模态分解，根据数据序列自适应分解为n个固有模态函数(Intrinsic Mode Function，IMF)和一个趋势项

X(t)=Σi=1nci(t)+rn(t)]]>

式中：X(t)为原始信号，c_i(t)为固有模态函数，r_n(t)为趋势项，n≤50；

(2)对步骤(1)中的固有模态函数和趋势项进行低频预处理

a.趋势项r_n(t)由测振仪或传感器温漂或零漂引起，剔除公式为：

                        X′(t)＝X(t)-r_n(t)

b.数据序列均值由测振仪或传感器直流成分引起，去均值化公式为：

X′′=X′-X′‾=X′-Σi=1px′i/p]]>

式中：X′为原始数据序列X经过趋势项剔除之后的数据序列，为数据序列X′的均值，p为数据序列中包含的数据点个数；

(3)对高频IMF分量进行阈值降噪处理，阈值函数表达式为