[发明专利]基于微震监测系统的落石冲击定位方法及装置

说明书

本发明公开基于微震监测系统的落石冲击定位方法及装置，定位方法包括以下步骤：采集落石撞击过程中的震动波信号和声波信号；对所述震动波信号进行分析，获得所述震动波信号的震动特征置信度；所述声波信号进行分析，获得所述声波信号的形态特征置信度；基于所述震动特征置信度和所述形态特征置信度，生成落石位置区域预估报告，获得落石冲击位置。本发明利用多种信号波特征，综合判定落石冲击位置，提高了落石冲击定位的准确性。

技术领域

本发明涉及监测技术领域，特别是涉及基于微震监测系统的落石冲击定位方法及装置。

背景技术

落石是一种常见的自然灾害，指高出的石头在重力作用下降落至地面或低洼处的现象。落石发生在人类活动区域范围内，就可能造成灾害。落石是山崩最简单、最常规的形式，任何山体都会在重力、风力或其它因素下持续发生大小规模不一的落石。

随着交通建设技术的不断发展，高速公路、高铁的建设已经延伸到山区，高速公路、高铁已经成为山区人们出行的基础。山区的高速公路、高铁通常依山而建或者开山而建，山上或者隧道的岩石如果崩塌掉落，会给汽车或者高铁的通行带来极大的危险。

现阶段，主要是依靠巡路工人定时巡逻发现落石或者采用检测系统进行监测，人工巡逻时效差而且不能及时发现危险，检测系统所采用的落石自动监测定位方法通常采用单信号特征监测方法，依据从单一信号源提取的信号特征就进行监测的方法，主要包括视频分析法、光纤光栅振动探测法和红外激光轨面扫描成像方法，但是上述方法只能针对一种信号源进行分析，所得到的定位结果存在偏差，精确度偏低。

发明内容

本发明的目的是提供基于微震监测系统的落石冲击定位方法及装置，以解决上述现有技术存在的问题，利用多种信号波特征，综合判定落石冲击位置，提高了落石冲击定位的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供基于微震监测系统的落石冲击定位方法，包括以下步骤：

采集落石撞击过程中的震动波信号和声波信号；

对所述震动波信号进行分析，获得所述震动波信号的震动特征置信度；

对所述声波信号进行分析，获得所述声波信号的形态特征置信度；

基于所述震动特征置信度和所述形态特征置信度，生成落石位置区域预估报告，获得落石冲击位置。

可选地，对所述震动波信号进行分析，获得所述震动波信号的震动特征置信度包括：

提取所述震动波信号的峰值，计算撞击能量，基于所述撞击能量，确定震动特征置信度。

可选地，对所述声波信号进行分析，获得所述声波信号的形态特征置信度包括：

对所述声波信号采用小波阈值的方法进行去噪；

对去噪后的所述声波信号进行特征提取，获得波峰和波谷，基于所述波峰和波谷计算斜率，获得所述形态特征置信度。

可选地，基于所述震动特征置信度和所述形态特征置信度，生成落石位置区域预估报告，获得落石冲击位置包括：

根据若干所述震动特征置信度确定震动轨迹；

根据若干所述形态特征置信度确定震动轨迹；

结合所述震动轨迹和所述震动轨迹，生成落石位置区域预估报告，获得落石冲击位置。

还提供基于微震监测系统的落石冲击定位装置，包括信号采集模块、存储模块、分析模块、通信模块和显示模块，

所述信号采集模块，用于采集落石撞击过程中的震动波信号和声波信号；

所述存储模块，用于存储所述震动波信号和所述声波信号；