[发明专利]一种岩体声发射监测定位方法、装置及系统

说明书

本发明属于金属矿山岩体声发射监测技术领域，尤其涉及一种岩体声发射监测定位方法、装置及系统。一种岩体声发射监测定位方法，包括：在线监测岩体的声发射事件；实时分析各声发射传感器通道的数据；判断是否有声发射事件，若是，则对声发射源进行定位；若否，则继续在线监测岩体声发射事件。一种岩体声发射监测定位装置，包括：在线监测模块；实时分析模块；判断模块。一种岩体声发射监测定位系统，包括：声发射传感器、监测主机及数据处理计算机。本发明提供了一种岩体声发射监测定位方法、装置及系统，实现了实时分析所有通道在全部时间内的波形数据。

技术领域

本发明属于金属矿山岩体声发射监测技术领域，尤其涉及一种岩体声发射监测定位方法、装置及系统。

背景技术

岩体声发射监测技术广泛应用于矿山顶板冒落、矿柱破坏、稳定性评估、冒落区圈定、岩爆预报、边坡垮塌等岩体失稳的监测预报。声发射监测是连续监测岩石和岩体内部破裂动态过程十分有效的手段，通过监测岩体破裂和破坏的动态过程，提供预测预报岩石工程地质灾害和评价矿山岩石工程结构稳定性的依据。

尽管目前声发射装备相对成熟，但是在矿山工程应用过程中由于受井下条件复杂、工作环境与地面相对恶劣很多的影响，适用条件十分苛刻，造成了原本在地面上相对成熟的声发射装备难以应用到井下环境中。同时由于计算机水平及采集板卡等性能的限制，存在声发射设备数据处理能力低下、大量数据采集及处理、通信数据、难以对接监控系统、滤噪技术、分析处理软件针对性差等一系列问题。因此通过简单的声发射岩体监测应用，难以满足矿山实现预测预报岩石工程地质灾害和评价矿山岩石工程结构稳定性监测要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述岩体声发射监测技术的不足，提供了一种岩体声发射监测定位方法、装置及系统，实现了实时分析所有通道在全部时间内的波形数据。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种岩体声发射监测定位方法，包括：

步骤1：在线监测岩体的声发射事件；

步骤2：实时分析各声发射传感器通道的数据；

步骤3：判断是否有声发射事件，若是，则对声发射源进行定位；若否，则继续在线监测岩体声发射事件。

优选地，所述步骤1包括：

步骤1.1：确定通道数，根据通道设定传感器坐标；

步骤1.2：设置速度模型：

间隔角度为0时，设定一个速度值，所述间隔角度为0是指使用统一的速度模型，波形向各个方向传播的速度相同；

间隔角度为90度时，设定3个速度值：

θ＝0，α＝0，速度方向与z轴重合；

θ＝90，α＝0，速度方向与x轴重合；

θ＝90，α＝90，速度方向与y轴重合；

其中，θ为速度方向与z轴的夹角，α为速度方向在xy平面的投影与x轴的夹角；

步骤1.3：设计触发算法：

设置缓冲区参数，每块缓冲区对应一个时间段；

当系统判断有声发射事件后，在事件有效期内，不再判断单个通道的触发，亦即不再判断是否有新的声发射事件，超过有效期后，重新开始判断触发；

步骤1.4：设计滤波器：

设定声发射的信号频率及采样率；

通过滤波去除频率特征较明显的干扰信号，得到频率在0～10kHz之间的波形。

优选地，所述步骤2包括：