[发明专利]一种岩体声发射初至自适应识别方法

权利要求书

1.一种岩体声发射初至自适应识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获得监测信号的包络曲线；

S2、确定所述监测信号的包络周期，采用周期图法和自相关系数相结合的方法来确定所述监测信号的包络周期，所述监测信号的包络周期的确定方法为：

（1）通过周期图法计算所述监测信号的功率谱，并选择前五个功率谱对应的频率f，其中，功率谱的计算公式为：

式中，x(t)为监测信号，N为监测点数，j为傅里叶变换系数，ω为傅里叶变换频率；

（2）对频率f求导取整得到周期，

式中，Round为取整函数；

（3）计算中对应的自相关系数，通过所述自相关系数来确定包络周期S，其中自相关系数最大的且满足大于0.5的所对应的周期即为包络周期S，如果不存在满足条件的周期则包络周期S取两倍的采样间隔，自相关系数计算公式为：

式中，为x(t)的平均数，k为滞后阶数；

S3、对所述包络曲线进行去除周期变化和异常值后获得趋势曲线；

S4、通过判定曲线对所述趋势曲线进行判断，以自动识别声发射初至点，所述判定曲线的计算式为：

式中，Pan1为对趋势曲线T(t)前h-1个值的平均估计；Pan2为趋势曲线T(t)前t个值的最大波动估计；为T(t)前h-1个值的平均值；var为方差函数；diff为一阶差分；max、min分别为最大值、最小值函数；T(1:t)为趋势曲线T(t)中1到t的值；h为滞后阶数；abs为绝对值函数；

所述判定曲线与所述趋势曲线T(t)的第一个交点为所述声发射初至点。

2.根据权利要求1所述的岩体声发射初至自适应识别方法，其特征在于，所述步骤S1中，对所述监测信号进行希尔伯特变换来获得所述包络曲线。

3.根据权利要求1 所述的岩体声发射初至自适应识别方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用STL分解方法将所述包络曲线分解为趋势分量、周期分量和余项，其表达式为：

所述STL分解方法的分解过程为迭代过程，其包括外循环和嵌套在所述外循环中的内循环，每完成一次所述外循环需要进行多次所述内循环，在每次所述内循环过程中，更新所述周期分量和趋势分量，每次所述外循环过程中会计算鲁棒权重，所述鲁棒权重会用在内循环中，以减少异常值的影响；所述内循环和所述外循环均设定有循环次数，当所述内循环完成其设定的循环次数时，进行下一次所述外循环；当所述外循环完成其设定的循环次数时，会判断是否收敛，若收敛则输出所述趋势分量、周期分量和余项，并停止迭代，若不收敛，再次进行循环直到收敛。