[发明专利]一种基于多振动传感器的震源定位方法及装置有效

专利信息
申请号: 201910045007.8 申请日: 2019-01-17
公开(公告)号: CN109828302B 公开(公告)日: 2021-06-01
发明(设计)人: 聂泳忠;赵阳;李红星 申请(专利权)人: 西人马(西安)测控科技有限公司
主分类号: G01V1/28 分类号: G01V1/28;G01V1/30
代理公司: 北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250 代理人: 李博洋
地址: 710065 陕西省西安市高新区天谷*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 振动 传感器 震源 定位 方法 装置
【权利要求书】:

1.一种基于振动传感器的震源定位方法,其特征在于,包括:

根据定位区域,建立坐标系网格;

根据振动波在所述定位区域的传播波速,计算所述振动波在所述坐标系网格中任意两个网格点间的传播时间,并根据所述传播时间建立到时模型;

获取多个传感器在所述定位区域采集的所述振动波的振动信号;

根据所述到时模型,分别对各所述传感器采集的所述坐标系网格中各网格点的振动信号采用第一次滑动窗口处理后得到第一振动信号,再对第一振动信号采用第二次滑动窗口处理和归一化处理,得到第二振动信号,所述第一次滑动窗口处理采用均值窗处理,所述第二次滑动窗口采用最大值窗处理;

根据各所述传感器的所述第二振动信号分别计算所述振动波发生时刻各所述网格点的强度函数,对所述强度函数平滑处理得到第一强度函数;

判断各所述网格点的第一强度函数的值大小;

将所述值最大的所述第一强度函数对应的网格点确定为震源位置。

2.根据权利要求1所述基于振动传感器的震源定位方法,其特征在于,还包括:

对与所述震源位置的网格点距离最小的所述传感器采集的振动信号进行小波分析得到振动能量信息;

根据所述振动能量信息判断震源目标类型。

3.根据权利要求1所述基于振动传感器的震源定位方法,其特征在于,还包括:

获取所述震源目标在不同时刻对应的坐标信息;

根据所述坐标信息构建震源目标在所述定位区域的移动轨迹。

4.根据权利要求2所述基于振动传感器的震源定位方法,其特征在于,对所述强度函数平滑处理得到第一强度函数,包括:

对于每一网格点,获取所述每一网格点的相邻网格点的强度函数,将所述每一网格点的强度函数和所述相邻网格点的强度函数求和后计算平均值,得到所述每一网格点的第一强度函数。

5.根据权利要求1所述基于振动传感器的震源定位方法,其特征在于,通过以下公式根据各所述传感器的所述第二振动信号分别计算所述振动波发生时刻各所述网格点的强度函数:

其中,sn代表第n个传感器的所述第二振动信号,br(μ,t)代表在t时刻μ网格点的强度函数,N代表所述传感器数量,tμn代表某个最大振相从点μ处到第n个传感器的走时,n为正整数。

6.根据权利要求1所述基于振动传感器的震源定位方法,其特征在于,还包括:

获取所述定位区域中的多个所述传感器的位置信息,确定多个所述传感器的坐标信息;

根据多个所述传感器的坐标信息,确定所述传感器与所述网格点最大距离长度;

根据所述最大距离长度,建立数据缓存区域。

7.一种基于振动传感器的震源定位装置,其特征在于,包括:

坐标系建立模块,用于根据定位区域,建立坐标系网格;

时间计算模块,用于根据振动波在所述定位区域的传播波速,计算所述振动波在所述坐标系网格中任意两个网格点间的传播时间;

到时模型模块,用于根据所述传播时间建立到时模型;

振动信号获取模块,用于获取多个传感器在所述定位区域采集的所述振动波的振动信号;

振动信号处理模块,用于根据所述到时模型,分别对各所述传感器采集的所述坐标系网格中各网格点的振动信号采用第一次滑动窗口处理后得到第一振动信号,再对第一振动信号采用第二次滑动窗口处理和归一化处理,得到第二振动信号,所述第一次滑动窗口处理采用均值窗处理,所述第二次滑动窗口采用最大值窗处理;

强度函数计算模块,用于根据各所述传感器的所述第二振动信号分别计算所述振动波发生时刻各所述网格点的强度函数,对所述强度函数平滑处理得到第一强度函数;

判断模块,用于判断所述各所述网格点的第一强度函数的值大小;

震源确定模块,用于将所述值最大的所述第一强度函数对应的网格点确定为震源位置。

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