[發(fā)明專利]一種微震震源自動定位方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410236187.5
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103984017B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 石杰;朱尚嵩;蔣建清;王飛
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇三恒科技股份有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)32257
• 代理人: 王倩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微震檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種微震震源自動定位方法。?

背景技術(shù)

在煤礦開采活動中有裂縫等巖層破壞事件時，巖體的瞬間破裂會激發(fā)彈性波。這些彈性波攜帶著震源的信息，依賴巖體彈性介質(zhì)向四周傳播。礦山微震監(jiān)測就是利用震動傳感器在遠處測量這些彈性波信號，并根據(jù)所監(jiān)測的微震信號特征來確定破裂的發(fā)生時間、空間位置、尺度、強度及性質(zhì)，做出有效合理的預(yù)警，具有遠程、三維和實時的特點，因此在礦山、巖土、水利水電等工程中具有廣闊的應(yīng)用前景，日益受到人們的重視。而礦山微震檢測技術(shù)的核心是真元定位，能否進行快速、準(zhǔn)確的確定為是微震檢測系統(tǒng)能否發(fā)揮作用的關(guān)鍵。?

傳統(tǒng)的震源定位計算會將震源定位的目標(biāo)方程轉(zhuǎn)換成對四元一次方程求解的問題，理論上當(dāng)給出已知的檢波器坐標(biāo)和標(biāo)尺位置，就能求出方程組的解，實際上，雖然構(gòu)造的多個方程組能求出多個解，但是未必有滿足目標(biāo)函數(shù)的解，這就要求檢波器的坐標(biāo)和我們對標(biāo)尺位置的標(biāo)注盡量準(zhǔn)確，這樣，當(dāng)標(biāo)出位置后，發(fā)現(xiàn)某一條通道目標(biāo)函數(shù)較大時，就要重新對該條通道進行標(biāo)注。對于多條通道，每一條通道都要標(biāo)出準(zhǔn)確位置，既費時又費力。?

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種微震震源自動定位方法，通過計算機來實現(xiàn)定位計算，達到省時省力的目的。?

本發(fā)明的一種微震震源自動定位方法，包括：?

根據(jù)獲取的?條有效通道的信息構(gòu)建出個四元一次方程組；為有效通道數(shù)，；

對所述個四元一次方程組中每一個四元一次方程組求解，得到組解；

把所述組解分別帶入震源定位目標(biāo)方程中，得到個對應(yīng)每條有效通道的偏差值；

判斷所述個偏差值是否均滿足誤差范圍,如果是，輸出所述震源定位目標(biāo)方程中的偏差目標(biāo)函數(shù)值，否則，改變所述個偏差值中不滿足誤差范圍的偏差值對應(yīng)的有效通道信息，然后執(zhí)行根據(jù)所述個有效通道的信息構(gòu)建個四元一次方程組的步驟。

其中，有效通道信息包括：標(biāo)尺相對位置、標(biāo)尺相對時間和檢波器坐標(biāo)。?

進一步地，得到個對應(yīng)每條有效通道的偏差值之后，輸出所述震源定位目標(biāo)方程中的偏差目標(biāo)函數(shù)值之前，還包括：?

根據(jù)每一條有效通道偏差值計算個對應(yīng)每條有效通道的均方值；

判斷所述個均方值中最小均方值是否小于預(yù)設(shè)閾值，如果是，則執(zhí)行判斷所述個偏差值是否均滿足誤差范圍的步驟，否則，所述震源定位目標(biāo)方程無解。

具體地，根據(jù)獲取的條有效通道的信息構(gòu)建出個四元一次方程組，包括：?

根據(jù)獲取的條有效通道的信息構(gòu)建出個定位計算公式；

分別對所述個定位計算公式兩邊平方，得到個平方后的定位計算公式；

將所述個平方后的定位計算公式兩兩相減，得到個四元一次方程；

構(gòu)建出個四元一次方程組。

其中定位計算公式為，為震源坐標(biāo)，為第個測點的坐標(biāo)，為震源震動時間，為P波到達第個測點的時間，為P波的傳播速度。?

其中，震源定位目標(biāo)方程為?

，其中，為偏差目標(biāo)函數(shù)，為有效通道數(shù)，為震源坐標(biāo)，為震源震動時間，為P波到達第個測點的時間，為第個測點的坐標(biāo)，為P波的傳播速度。

具體地，改變個偏差值中不滿足誤差范圍的偏差值對應(yīng)的有效通道信息，包括：?

判斷個偏差值中不滿足誤差范圍的偏差值是否大于0，如果是，則減小不滿足誤差范圍的偏差值對應(yīng)的有效通道標(biāo)尺位置，否則，增大不滿足誤差范圍的偏差值對應(yīng)的有效通道標(biāo)尺位置。

具體地，對個四元一次方程組中每一個四元一次方程組采用全選主元高斯－約當(dāng)消去法求解。?

借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點：?

本發(fā)明實施例只須動標(biāo)注有效通道信息一次，然后就可以通過計算機代替手工方法尋找最優(yōu)解，在某條有效通道信息偏差值不滿足誤差范圍時，計算機也自動修改有效通道信息，重新尋找最優(yōu)解，即偏差目標(biāo)函數(shù)值也就是震源坐標(biāo)實際和理論的差值，相對于現(xiàn)有技術(shù)的手工尋找最優(yōu)解省時省力。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明如后。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種微震震源自動定位方法示意圖。?

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。?