局部惯性监测数据多重滤波及其在巷隧围岩监测中的应用

来源：机械与电子杂志2022年第08期北京时间：

作者：张开智;张杰

单位：1. 贵州理工学院,贵州 贵阳 550003 ; 2. 山东科技大学安全与环境工程学院,山东 青岛 266590

摘要：在各类地下岩土工程中,巷隧结构围岩事故发生频率高、造成损失重,是工程监测的重点。局部惯性监测技术利用 MEMS 惯性传感单元,可同时监测物体的振动与变形,已逐步应用于岩土工程健康监测领域。但由于工程作业环境的复杂性,在进行变形分析时,局部惯性监测数据往往噪声较大,仍需对原始信号进行滤波处理。基于 1 组 200 Hz 采样频率的监测信号样本,通过不同参数的重采样滤波、移动平均滤波与移动中值滤波,得到了较优的滤波方案。结果表明,重采样低通滤波与移动中值滤波的多重滤波法可有效剔除原始加速度监测信号大部分噪声,在平滑信号的同时能够控制滤波后信号时域误差在较小范围。所设计滤波方法有望应用于巷隧结构局部惯性监测,为被测结构的变形分析提供更明晰、准确的监测数据。

关键词：局部惯性监测;巷隧结构监测;重采样低通滤波;移动中值滤波

基金资助：贵州省科技重大专项([ 2018 ] 3005 );贵州省教育厅科技滚动支持项目(黔教合 KY 字[ 2016 ] 042 )