[發明專利]一種微震波到時點檢測方法及系統

在審

• 申請號: 202011244327.5
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112380949A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 唐世斌;王嘉戌
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 王月松

本發明公開一種微震波到時點檢測方法及系統，方法先獲取微震波形圖，然后基于分割整合多頭自注意力機制構建到時點檢測模型；最后將所述微震波形圖依次輸入到所述到時點檢測模型的提取器、編碼器和生成器進行檢測，獲得到時點。本發明基于分割整合多頭自注意力機制構建時點檢測模型，即基于分割整合多頭自注意力機制構建“提取器?編碼器?生成器”深度學習框架，用于微震信號的到時點檢測，不僅提高了處理速度，還提高了到時點的檢測精度，在工程環境下滿足精度要求，實現了智能化確定到時點。

技術領域

本發明涉及到時點檢測技術領域，特別是涉及一種微震波到時點檢測方法 及系統。

背景技術

為了滿足人類日益增長的對資源和地下基礎設施的需求，我國對礦產資源 開采以及地下空間的開發利用會不斷增加。這些重大工程和基礎建設都與巖體 工程災害密切相關。隨著國家級重大工程的推進，巖體工程中的災變問題(巖 爆、滑坡、突水、塌方等)將日益突出，因此進行巖體災變的分析及預警是迫 在眉睫的重大需求。

巖體破壞引起的微震活動監測在資源開采和地下空間開發利用中被廣泛 應用，以評估巖體結構的狀況，提高安全性。微震監測是通過傳感器來捕捉巖 石破裂時所釋放出的微震能量確定巖體破裂的波形數據，基于巖體破裂的波形 數據確定到時點，進而基于到時點來確定巖體破裂的位置，從而基于多個巖體 破裂的位置實現對巖體災變的分析及預警。

目前，現有基于巖體破裂的波形數據確定到時點的方法主要包括兩種，第 一種為人工判定；另外一種為自動拾取；其中，人工判斷無論針對無噪聲的微 針數據以及包含有噪聲的微震數據都能準確預測到到時點，但人工判斷存在以 下缺點：1.處理速度慢，無法處理大量數據。2.多數憑借經驗處理，沒有理 論依據。3.人類會受到疲勞，分心等生物因素的影響，無法長時間高質量的 工作。另外，現在自動到時點拾取方法只能針對比較純凈、沒有噪聲干擾的微 震信號能夠準確預測到時點，而實際工程中所監測到的信號往往都是伴隨著大 量噪聲的，所以無法準確預測到時點。

基于上述問題，如何解決人工操作速度慢，無法處理大量數據以及在工程 環境下精度不滿足要求的問題成為本領域亟需解決的技術問題。

發明內容

基于此，本發明的目的是提供一種微震波到時點檢測方法及系統，以提高 預測到時點的準確性。

為實現上述目的，本發明提供了一種微震波到時點檢測方法，所述方法包 括：

獲取微震波形圖；

基于分割整合多頭自注意力機制構建到時點檢測模型；所述時點檢測模型 包括：提取器、編碼器和生成器；

將所述微震波形圖輸入到所述到時點檢測模型進行檢測，獲得到時點。

可選地，所述將所述微震波形圖輸入到所述到時點檢測模型進行檢測，獲 得到時點，具體包括：

將所述微震波形圖輸入到提取器進行提取，獲得總提取特征圖；

將所述總提取特征圖輸入帶有分割整合多頭自注意力機制的編碼器進行 編碼和標準化處理，獲得第二標準特征圖；

將所述第二標準特征圖輸入到生成器進行反卷積擴增，獲得最終擴增圖；

選取所述最終擴增圖中最高點作為到時點。

可選地，所述將所述微震波形圖輸入到提取器進行提取，獲得總提取特征 圖，具體包括：

將輸入的所述微震波形圖進行第一次轉換，獲得第一提取特征圖；

將所述第一提取特征圖進行第二次轉換，獲得第二提取特征圖；

將所述第二提取特征圖進行第三次轉換，獲得第三提取特征圖；

將所述第三提取特征圖進行最大池化處理，獲得總提取特征圖。