[发明专利]基于微破裂监测滑坡体稳定性的方法和系统

权利要求书

1.一种基于微破裂监测滑坡体稳定性的方法，其特征在于，包括：

向滑坡体内布设安装微震监测设备，并对所述微震监测设备进行实时数据采集；

连续监测所述滑坡体受到外部应力扰动前后两个时间窗口内的高频震动信号；

利用高频能量积分比计算两个时间窗口内高频震动信号的频谱密度积分值的对数比作为扰动对数比；

分别统计所述滑坡体受到应力扰动时间段前、后预设个时间段的高频震动信号作为背景，并计算对应相等的两个时间窗口内高频震动信号的频谱密度积分值的对数比作为背景对数比；

利用所述背景对数比统计得到概率密度分布函数，计算所述概率密度分布函数下所述背景对数比小于等于所述扰动对数比的概率，作为应力扰动触发微破裂的置信水平；

根据所述置信水平判断所述滑坡体的稳定性。

2.根据权利要求1所述的基于微破裂监测滑坡体稳定性的方法，其特征在于，采用正太分布拟合所述背景对数比的数据集获得所述概率密度分布函数，所述置信水平为所述概率密度分布函数曲线下由-∞至所述背景对数比的积分面积。

3.根据权利要求1或2所述的基于微破裂监测滑坡体稳定性的方法，其特征在于，所述置信水平越大，应力激发的微震信号越强，所述滑坡体的稳定性越差，所述置信水平越小，应力激发的微震信号越弱，所述滑坡体的稳定性越好。

4.根据权利要求1所述的基于微破裂监测滑坡体稳定性的方法，其特征在于，删除所述背景中的异常值，所述异常值与平均值的差超过方差的3倍。

5.根据权利要求1所述的基于微破裂监测滑坡体稳定性的方法，其特征在于，所述微震监测设备通过模数转换将监测到的模拟信号转换为数字信号，并通过数据采集器由网络传输模块传输至云端高频能量分析系统。

6.根据权利要求5所述的基于微破裂监测滑坡体稳定性的方法，其特征在于，所述微震监测设备包括震动检波器和加速度传感器，所述网络传输模块采用5G网络模块。

7.根据权利要求1所述的基于微破裂监测滑坡体稳定性的方法，其特征在于，所述滑坡体在实验阶段受到的外部应力扰动为敲击、人工地震、天然地震或工业爆破。

8.根据权利要求1所述的基于微破裂监测滑坡体稳定性的方法，其特征在于，应力扰动前后两个时间窗口的时长相等。

9.根据权利要求5所述的基于微破裂监测滑坡体稳定性的方法，其特征在于，所述数据采集器采用电压采集模块采集所述微震监测设备检测得到的数字信号。

10.一种基于微破裂监测滑坡体稳定性的系统，应用如权利要求1至9中任一项所述的基于微破裂监测滑坡体稳定性的方法，其特征在于，包括：微震监测设备、数据采集装置、网络传输模块和云端高频能量分析系统；

所述微震监测设备布设安装于滑坡体内，所述微震监测设备与所述数据采集装置进行通信连接；

所述数据采集装置用于将所述微震监测设备采集到的模拟信号转换为数字信号，并通过所述网络传输模块发送至所述云端高频能量分析系统；

所述云端高频能量分析系统用于连续监测所述滑坡体受到外部应力扰动前后两个时间窗口内的高频震动信号，利用高频能量积分比计算两个时间窗口内高频震动信号的频谱密度积分值的对数比作为扰动对数比，分别统计所述滑坡体受到应力扰动时间段前、后预设个时间段的高频震动信号作为背景，并计算对应相等的两个时间窗口内高频震动信号的频谱密度积分值的对数比作为背景对数比；利用所述背景对数比统计得到概率密度分布函数，计算所述概率密度分布函数下所述背景对数比小于等于所述扰动对数比的概率，作为应力扰动触发微破裂的置信水平，并根据所述置信水平判断所述滑坡体的稳定性。