[發(fā)明專利]基于微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的落石沖擊定位方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110201068.6
• 申請(qǐng)日: 2021-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112946735B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張廣遠(yuǎn);張?chǎng)未?/a>;趙維剛;嚴(yán)世強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 石家莊鐵道大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V1/28
• 分類號(hào): G01V1/28
• 代理公司: 石家莊國(guó)為知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13120
• 代理人: 付曉娣

1.一種基于微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的落石沖擊定位方法，其特征在于，所述微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括至少一個(gè)部署于監(jiān)測(cè)環(huán)境中的微震傳感器組，每個(gè)微震傳感器組包括至少三個(gè)微震傳感器，每個(gè)微震傳感器組對(duì)應(yīng)所述監(jiān)測(cè)環(huán)境的一個(gè)監(jiān)測(cè)子區(qū)域；所述落石沖擊定位方法包括：

同步獲取各微震傳感器采集的微震信號(hào)；

提取各微震信號(hào)中震動(dòng)波的初至到時(shí)序列；所述震動(dòng)波由當(dāng)次落石沖擊產(chǎn)生；并基于所述震動(dòng)波的初至到時(shí)序列，確定當(dāng)次落石沖擊發(fā)生的監(jiān)測(cè)子區(qū)域，將所述當(dāng)次落石沖擊發(fā)生的監(jiān)測(cè)子區(qū)域作為第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域；

根據(jù)第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域?qū)?yīng)的微震傳感器組的微震信號(hào)，計(jì)算當(dāng)次落石的時(shí)間差位置指紋；所述時(shí)間差位置指紋包括所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域?qū)?yīng)的各微震傳感器之間震動(dòng)波的初至到時(shí)差；

將當(dāng)次落石的時(shí)間差位置指紋輸入預(yù)先訓(xùn)練好的位置指紋-坐標(biāo)模型，得到當(dāng)次落石在第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)的沖擊位置；其中，所述位置指紋-坐標(biāo)模型基于監(jiān)測(cè)環(huán)境內(nèi)所有網(wǎng)格格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的落石監(jiān)測(cè)樣本訓(xùn)練得到，所述落石監(jiān)測(cè)樣本包括所述網(wǎng)格格點(diǎn)所在監(jiān)測(cè)子區(qū)域?qū)?yīng)的時(shí)間差位置指紋和該網(wǎng)格格點(diǎn)所在監(jiān)測(cè)子區(qū)域?qū)?yīng)的位置；

所述基于所述震動(dòng)波的初至到時(shí)序列，確定當(dāng)次落石沖擊發(fā)生的監(jiān)測(cè)子區(qū)域，包括：

基于所述震動(dòng)波的初至到時(shí)序列的前N個(gè)初至到時(shí)對(duì)應(yīng)的微震傳感器確定當(dāng)次落石沖擊發(fā)生的監(jiān)測(cè)子區(qū)域，；

所述N由所述微震傳感器組的微震傳感器數(shù)量確定。

2.如權(quán)利要求1所述的落石沖擊定位方法，其特征在于，所述根據(jù)第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域?qū)?yīng)的微震傳感器組的微震信號(hào)，計(jì)算當(dāng)次落石的時(shí)間差位置指紋，包括：

基于所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)各微震傳感器對(duì)應(yīng)的微震信號(hào)，計(jì)算所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)兩兩微震傳感器之間震動(dòng)波的初至到時(shí)差；

將所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域?qū)?yīng)的震動(dòng)波的初至到時(shí)差組成的序列作為當(dāng)次落石的時(shí)間差位置指紋。

3.如權(quán)利要求2所述的落石沖擊定位方法，其特征在于，所述基于所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)各微震傳感器對(duì)應(yīng)的微震信號(hào)，計(jì)算所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)兩兩微震傳感器之間震動(dòng)波的初至到時(shí)差，包括：

基于互相關(guān)函數(shù)和所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)各微震傳感器對(duì)應(yīng)的微震信號(hào)，計(jì)算所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)兩兩微震傳感器之間震動(dòng)波的初至到時(shí)差。

4.如權(quán)利要求2所述的落石沖擊定位方法，其特征在于，所述基于所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)各微震傳感器對(duì)應(yīng)的微震信號(hào)，計(jì)算所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)兩兩微震傳感器之間震動(dòng)波的初至到時(shí)差，包括：

獲取所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域?qū)?yīng)的微震信號(hào)中震動(dòng)波的初至到時(shí)序列；

基于所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域?qū)?yīng)的微震信號(hào)中震動(dòng)波的初至到時(shí)序列，計(jì)算所述第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)兩兩微震傳感器之間震動(dòng)波的初至到時(shí)差。

5.如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的落石沖擊定位方法，其特征在于，在得到當(dāng)次落石在第一監(jiān)測(cè)子區(qū)域內(nèi)的沖擊位置之后，所述落石沖擊定位方法還包括：

將當(dāng)次落石的沖擊位置編輯為監(jiān)測(cè)報(bào)告并輸出。