[发明专利]一种基于能量特征的结构面缺陷评价方法

权利要求书

1.一种基于能量特征的结构面缺陷评价方法，其特征在于：包括以下步骤：1)、沿检测或勘察的介质表面布置测点；

2)、逐点激发采集每个测点处的信号；

3)、对信号进行处理，计算测点处的直达波能量值E_r和反射波能量值E_d；

4)、按照如下公式计算该测点处介质结构面能量系数；

其中：C_e——结构面能量系数；

E_d——反射波能量值；

E_r——直达波能量值；

当结构面能量系数C_e小于或等于a时，认为该测点处的结构面无异常情况，当结构面能量系数C_e大于a时，认为该测点处的结构面存在离缝、脱空缺陷；

所述的步骤1)中，按照地震反射波多次覆盖原理，在检测或勘察的介质表面沿线性布置测点；

所述的步骤2)中，每个测点在采集数据时，每个测点上激发一次机械波信号，每个传感器接收并记录该测点上的信号，逐个测点依次进行，直至完成所有测点激发；

所述的步骤3)中，数据处理的方法，通过带通滤波器对获取数据进行处理，可将数据变换到共中心点道集形式；

所述的步骤3)中，计算直达波能量值的方法为：通过频谱分析获得直达波主频，基于直达波主频确定直达波能量提取的时间窗口长度，计算直达波速度并按照该时间窗口长度确定时间窗口，对该时间窗口内直达波的时距曲线扫过的数据能量累积求和，获得直达波能量值；

计算反射波能量值的方法为：以直达波能量提取时的时间窗口长度为反射波能量提取时的时间窗口长度，根据直达波速度、每道信号的偏移距离确定该时间窗口长度对应的反射波能量累积求和的时间窗口，对该时间窗口内反射波的时距曲线扫过的数据能量累积求和，获得反射波能量值。

2.如权利要求1所述的一种基于能量特征的结构面缺陷评价方法，其特征在于：计算直达波速度的方法为：拾取直达波起跳时间，对拾取的直达波时间散点，采用直线方程进行拟合，以激发点到接收点的距离即炮检距为自变量，直达波起跳时间为因变量，拟合的直线斜率即为直达波速度。

3.如权利要求2所述的一种基于能量特征的结构面缺陷评价方法，其特征在于：根据直达波主频确定时间窗口的长度，按照下列公式计算直达波在该长度的时间窗口内的中位时间值：

其中：t₁——直达波时间窗口的中位时间值；

x——每道信号对应的偏移距离；

Vel₀——直达波的速度；

根据中位时间值和已知的时间窗口长度确定直达波时间窗口的划分。

4.如权利要求2所述的一种基于能量特征的结构面缺陷评价方法，其特征在于：根据直达波主频确定时间窗口的长度，按照下列公式计算反射波在该长度下的时间窗口内的中位时间：

其中：t₂——反射波时间窗口的中位时间值；

x——每道信号对应的偏移距离；

H——测点的结构面深度；

Vel₀——直达波的速度；

根据中位时间值和已知的时间窗口长度确定反射波时间窗口的划分。

5.如权利要求1～4任一所述的一种基于能量特征的结构面缺陷评价方法，其特征在于：按照下列公式计算时间窗口的长度：

其中：L_win——时间窗口的长度；

F₀——直达波分析的主频。

6.如权利要求1所述的一种基于能量特征的结构面缺陷评价方法，其特征在于：所述的a取值为1≤a≤3。