[發明專利]微震震源定位方法、裝置、電子設備及介質

有效

• 申請號: 202210418079.4
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114518595B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: ?，?/a>;張達;楊小聰;冀虎;戴銳;石雅倩;吳彥博
• 申請（專利權）人: 礦冶科技集團有限公司
• 主分類號: G01V1/28
• 分類號: G01V1/28;G01V1/30;G06F17/16
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張萌

本發明提供了一種微震震源定位方法、裝置、電子設備及介質，包括：獲取接收到微震事件的傳感器的位置坐標和所述傳感器接收到微震事件的微震到達時間；基于第一個接收到微震事件的傳感器的位置坐標和微震到達時間確定初始震源位置和初始震源發生時間；基于初始震源位置和初始震源發生時間對目標函數進行傳感器權重系數配置、系數矩陣變換求解以及迭代，直至滿足預設條件；其中，目標函數為地震波走時殘差的二范數；將滿足預設條件時目標函數的解確定為震源位置和震源發生時間。本發明提高了求解微震震源位置和發生時間的穩定性和精準度。

技術領域

本發明涉及微震監測技術領域，尤其是涉及一種微震震源定位方法、裝置、電子設備及介質。

背景技術

隨著礦山開采深度增加、隧道工程項目的開拓、邊坡治理等安全監測的需求不斷提升，微震監測系統作為一種覆蓋廣、時效強的技術手段被廣泛應用。目前，基于微震監測技術對巖體穩定性的監測廣泛應用于實際工程現場，包括深井礦山開采、隧道開拓掘進、邊坡穩定性監測等方面。這類工程應用中，微震源事件的發生多是由巖體受應力場變化引起的巖石破裂，確定巖石破裂位置，即對微震源事件定位，可以指示巖體失穩發展、發生破壞過程，因此，需要即時高效、穩定精準的確定微震事件發生位置，及時反饋工程作業對巖體穩定性影響。但是，傳統利用地震波走時信息的定位方法精準度受限于地震波信號到時提取的精度、觸發傳感器是否來自同一事件和時空維度差異，微震震源定位穩定性差和精度低。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種微震震源定位方法、裝置、電子設備及介質，以提高微震震源定位的穩定性和精準度。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供了一種微震震源定位方法，包括：獲取接收到微震事件的傳感器的位置坐標和傳感器接收到微震事件的微震到達時間；基于第一個接收到微震事件的傳感器的位置坐標和微震到達時間確定初始震源位置和初始震源發生時間；基于初始震源位置和初始震源發生時間對目標函數進行傳感器權重系數配置、系數矩陣變換求解以及迭代，直至滿足預設條件；其中，目標函數為地震波走時殘差的二范數；傳感器權重系數是基于地震波信噪比、地震波震源距和地震波走時殘差確定的，系數矩陣變換包括將地震波走時進行參數分離和歸一化；將滿足預設條件時目標函數的解確定為震源位置和震源發生時間。

在一種實施方式中，基于初始震源位置和初始震源發生時間對目標函數進行傳感器權重系數配置、系數矩陣變換求解以及迭代，直至滿足預設條件，包括：基于初始震源位置和傳感器的位置坐標，計算每個傳感器的地震波走時，并基于初始震源發生時間、微震到達時間和傳感器的地震波走時確定每個傳感器的地震波走時殘差；基于地震波信噪比、地震波震源距和地震波走時殘差計算目標函數的傳感器權重系數；基于地震波走時計算目標函數的系數矩陣，并對系數矩陣進行參數分離和歸一化處理，得到目標系數矩陣；基于地震波走時殘差、傳感器權重系數和目標系數矩陣確定目標函數，并基于目標函數計算得到修正的震源位置和震源發生時間；將修正的震源位置和震源發生時間作為震源位置和震源發生時間，重復對目標函數進行迭代，直至滿足預設條件。

在一種實施方式中，基于地震波信噪比、地震波震源距和地震波走時殘差計算目標函數的傳感器權重系數，包括：計算地震波信噪比，并基于地震波信噪比計算第一傳感器權重系數；計算地震波震源距，并基于地震波震源距計算第二傳感器權重系數；計算地震波走時殘差的平均值、中位數和標準差，并基于地震波走時殘差的平均值、中位數和標準差確定感知損失函數，以及基于感知損失函數計算第三傳感器權重系數；將第一傳感器權重系數、第二傳感器權重系數和第三傳感器權重系數的組合，確定為目標函數的傳感器權重系數。

在一種實施方式中，對系數矩陣進行參數分離和歸一化處理，得到目標系數矩陣，包括：按照以下公式對系數矩陣進行參數分離和歸一化處理：