Теоретические основы автоматизированного электромагнитного контроля геодинамических объектов
Скачать 497.52 Kb.
|
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность темы, формулируется цель работы и основные защищаемые положения, а также дана краткая характеристика диссертации. Приводятся сведения об апробации и внедрении результатов работы. В первой главе проведен анализ влияния экзогенных факторов на геодинамику среды. Определены цели и задачи, а также обоснована методика построения систем контроля геодинамических объектов на основе электромагнитных методов зондирования сред. Выделены особенности информационной обработки данных при контроле геодинамических объектов в низкочастотном и ультранизкочастотном диапазоне электромагнитных волн, на основании чего определена цель исследования и сформулированы задачи ее достижения. Во второй главе определена и исследована структура организации системы автоматизированного контроля геодинамических объектов. Сложность и разнообразность проявления геодинамики сред приводит к необходимости расширения количества контролируемых параметров геодинамических объектов при электромагнитном мониторинге, что значительно увеличивает поток измерительной информации. При этом одна из основных проблем состоит в том, что при решении задач геодинамического контроля необходимо существенно уменьшать время обработки информации для формирования оперативной реакции на критичные изменения объекта. Именно улучшение качественных показателей, сокращение времени и соответственно повышение эффективности проведения геодинамического контроля является основной целью разработки и применения систем автоматизированного геодинамического контроля. На рис.1 предложена обобщенная структура системы электромагнитного контроля, отражающая особенности геодинамических воздействий на контролируемый объект и основные процессы информационной обработки.  Рисунок 1 – Обобщенная структура системы электромагнитного контроля геодинамических объектов Показано, что геодинамический объект находится под воздействием природных и техногенных факторов, определяемых совокупностью геодеформационных воздействий  и  (геодеформационные процессы и микросейсмы  ), а также влиянием климатических и планетарных факторов  и  . Кроме того, учтено, что под действием климатических факторов  происходит изменение электромагнитных параметров объекта исследования.Процессы информационной обработки строятся в соответствии с базовыми принципами решения обратной задачи геодинамического контроля:  ,где  – вектор, описывающий модельные параметры объекта;  – наблюдаемый вектор данных;  – параметры источника зондирующего поля;  – оператор обратной задачи;  – множество допустимых модельных параметров объекта.Отмечается, что геодинамические данные всегда регистрируются с шумом, определяемым как помехами в каналах измерений  , так и специфичными климатическими и техногенными факторами. В этом случае решение обратной задачи заключается в определении такой модели  , которая формирует прогнозные данные  , с наилучшей точностью соответствующие наблюдаемым данным: ,где  – оператор прямой задачи.Оптимизация процессов геодинамического контроля обеспечивается за счет управления регистрацией электромагнитных сигналов  по модельным параметрам объекта, управления  параметрами зондирующих сигналов  и управления  по данным селекции сигналов естественных геомагнитных возмущений  .Отличительной особенностью предложенной структурной схемы является принципиальная зависимость организации процессов контроля от принятых моделей геодинамических объектов, и поэтому в данной схеме предусмотрена динамическая коррекция выбранной модели на основании текущей обработки информации. Необходимость коррекции в системе контроля определяется на основе оценочных критериев на этапе принятия решений в случае текущих качественных изменений геодинамического объекта вследствие перераспределения выбранных объемов геологической среды. При разработке структуры системы автоматизированного контроля геодинамических объектов выделен ряд объектно-ориентированных и обслуживающих подсистем, реализующих методическое, программно-техническое и информационное обеспечение процессов регистрации и обработки информации. Структура взаимосвязей, определяющих особенности организации исследований, приведена на рис. 2. Данная структура отражает основную особенность и направленность организации автоматизированного геодинамического контроля – это контроль за отдельными выделяемыми объектами на основе разработанных моделей геодинамических объектов и процессов.  Рисунок 2 – Структура взаимосвязей подсистем автоматизированного контролягеодинамических объектовВ данной главе доказано, что адекватность и точность применяемых моделей определяется всем комплексом методических, программно-технических и информационных средств системы и обеспечивает надежность работы системы геодинамического контроля в целом. В третьей главе рассмотрены особенности геоэлектрического моделирования геодинамических объектов и процессов. Определены базовые геодинамические модели, построенные на основе элементарных геоэлектрических моделей (ЭГМ) с учетом геодинамических изменений и влияния помех, действие которых определяется климатическими и техногенными факторами. В качестве базовой модели обосновано применение аппроксимации передаточных функций геоэлектрического разреза эквивалентными дробно-рациональными функциями комплексного переменного  , физически реализуемых дискретными электрическими цепями. Доказано, что для решения задач геодинамического контроля эквивалентность функций геоэлектрического разреза должна обеспечивать совпадение характеристик не на всем бесконечном диапазоне частот и времен, а только на ограниченном отрезке. Передаточная функция задает совокупность дискретных электрических цепей, определяющих геодинамическую модель геоэлектрического разреза. Проведенный анализ показал, что при использовании электромагнитных методов контроля сред в низкочастотном диапазоне волн геодинамика отдельных выделенных объектов хорошо описывается передаточной функцией вида:  ,где коэффициенты  ,  и  являются функциональными зависимостями от электромагнитных и пространственных геодинамических параметров сред, слагающих геоэлектрический разрез. Выражение для коэффициента передачи среды выводится из рассмотрения эквивалентных схем ЭГМ, которые позволяют учесть их электрические и геометрические параметры, предполагаемые геодинамические вариации неоднородностей. Все ЭГМ, рассматриваемые нами, можно свести к общей эквивалентной схеме (рис.3). Рисунок 3 – Эквивалентная схема ЭГМ Отличия в ЭГМ отражаются в параметрах эквивалентной схемы, которая содержит неявно заданное сопротивление  , описывающее соответствующую неоднородность. В общем виде оно имеет вид: где  – параметрические характеристики второго слоя геоэлектрического разреза. Функция  , описывающая геометрические размеры неоднородности, является дискретной и может принимать только два значения 1 и 0. Например, в случае погребенного раздела двух сред на глубине  и мощностью  , пространственные функции принимают вид: при ;  при  ,где  – местоположение раздела относительно источника зондирующего сигнала;  – точка регистрации поля.При оценке геодинамики исследуемых объектов рационально использовать аналитические спектральные выражения для описания приповерхностных неоднородностей, получаемые из рассмотрения пространственно-импульсной реакции среды на точечный источник зондирующего сигнала на уровне наблюдения  вдоль профиля соответствующей неоднородности:  ,  где  – функционал, аппроксимирующий точечный источник в точке среды  ;  – пространственные частоты. |
Похожие:
 | Рабочая программа учебной дисциплины теоретические основы автоматизированного управления Для изучения дисциплины «Теоретические основы автоматизированного управления» студентам необходимо обладать знаниями, умениями и... | | Программа вступительных испытаний Тема Теоретические основы растениеводства Теоретическое обоснование диапазона оптимальной влагообеспеченности полевых культур. Биологические основы разработки системы удобрений.... |
 | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Т света (фотон) – порция энергии электромагнитного излучения, элементарная частица, являющаяся порцией электромагнитного излучения,... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Т света (фотон) – порция энергии электромагнитного излучения, элементарная частица, являющаяся порцией электромагнитного излучения,... |
| Рабочая программа по дисциплине Теоретические основы электротехники Дисциплина: «Теоретические основы электротехники» относится к циклу профессиональных дисциплин, для ее изучения студент должен обладать... | | Автоматизация технологического процесса составляет важную часть научно-технического... Теоретические исследования в области совершенствования управления процессом бурения и его оптимизации получили новые возможности... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «мдк теоретические и методические основы организации различных видов деятельности детей раннего и дошкольного возраста» Теоретические... | | Т. В. Сазанова теоретические основы и технологии по естествознанию В. Сазанова. Теоретические основы и технологии по естествознанию. Учебно-методический комплекс. Методические указания и индивидуальные... |
| Реферат ргасу 19 2009 699 содержание введение 2 список использованной... «Теоретические основы "Философии хозяйства" С. Н. Булгакова» одна из важных и актуальных тем на сегодняшний день | | «Учебно-методический комплекс дисциплины «Основы автоматизированного проектирования» |
| «Основы построения и устройства зрк» Понятие радиолокации включает в себя процесс обнаружения и определения местоположения различных объектов в пространстве с использованием... | | План введение Глава Научно-теоретические основы возрастных особенностей детского творчества Теоретические и методические вопросы организации творчества у школьников разных возрастов на уроках изобразительного искусства |
| Рабочая программа учебной дисциплины «основы автоматизированного проектирования» Профиль подготовки: Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике | | Программа одобрена на заседании каф. «Системы автоматизированного проектирования» Для студентов специальностей 22. 03. 00 Системы автоматизированного проектирования, 35. 15. 00 Математическое обеспечение и |
| Методические рекомендации по изучению учебной дисциплины б 6 Теоретические... Б 6 Теоретические и экспериментальные основы психолого-педагогической деятельности: Психология развития | | Рабочая программа дисциплины Теоретические основы органической химии... Целями освоения дисциплины Теоретические основы органической химии биологически активных добавок являются |
