[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

本发明适用于监测技术领域，提供了一种基于微震监测系统的落石冲击定位方法及装置。该方法包括：同步获取各微震传感器采集的微震信号，并提取各微震信号中震动波的初至到时序列；基于震动波的初至到时序列，确定当次落石冲击发生的监测子区域；根据第一监测子区域对应的微震传感器组的微震信号，计算当次落石的时间差位置指纹；将当次落石的时间差位置指纹输入预先训练好的位置指纹‑坐标模型，得到当次落石在第一监测子区域内的冲击位置。本发明基于微震监测系统进行落石冲击定位，并通过计算微震信号的震动波初至到时获取当次落石的时间差位置指纹，能够规避现有技术中通过波速计算进行落石定位检测时带来的误差，进而提高落石定位准确性。

技术领域

本发明属于监测技术领域，尤其涉及一种基于微震监测系统的落石冲击定位方法及装置。

背景技术

高陡边坡的危岩落石常常会掉落在铁轨区域内，进而对列车的通行安全造成严重威胁。

现在市面上常见的落石自动监测定位方法主要有视频成像法和微震系统监测法，然而采用视频成像法对落石冲击进行自动监测虽然比较直观，但易于受雾和雨雪天气的影响，而微震监测法需要通过检测震动波波速的方法进行定位，但是波速计算实际上存在较大的误差，因此会导致落石冲击定位准确性差的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种基于微震监测系统的落石冲击定位方法及装置，以解决现有技术中落石冲击定位准确性差的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种基于微震监测系统的落石冲击定位方法，所述微震监测系统包括至少一个部署于监测环境中的微震传感器组，每个微震传感器组包括至少三个微震传感器，每个微震传感器组对应所述监测环境的一个监测子区域；所述落石冲击定位方法包括：

同步获取各微震传感器采集的微震信号；

提取各微震信号中震动波的初至到时序列；所述震动波由当次落石冲击产生；并基于所述震动波的初至到时序列，确定当次落石冲击发生的监测子区域，将所述当次落石冲击发生的监测子区域作为第一监测子区域；

根据第一监测子区域对应的微震传感器组的微震信号，计算当次落石的时间差位置指纹；所述时间差位置指纹包括所述第一监测子区域对应的各微震传感器之间震动波的初至到时差；

将当次落石的时间差位置指纹输入预先训练好的位置指纹-坐标模型，得到当次落石在第一监测子区域内的冲击位置；其中，所述位置指纹-坐标模型基于监测环境内的数个落石监测样本训练得到，每个落石监测样本均包含落石的时间差位置指纹和对应的冲击位置。

本发明实施例的第二方面提供了一种基于微震监测系统的落石冲击定位装置，所述微震监测系统包括至少一个部署于监测环境中的微震传感器组，每个微震传感器组包括至少三个微震传感器，每个微震传感器组对应所述监测环境的一个监测子区域；所述落石冲击定位装置包括：

获取模块，用于同步获取各微震传感器采集的微震信号；

子区域确定模块，用于提取各微震信号中震动波的初至到时序列；所述震动波由当次落石冲击产生；并基于所述震动波的初至到时序列，确定当次落石冲击发生的监测子区域，将所述当次落石冲击发生的监测子区域作为第一监测子区域；

位置指纹计算模块，用于根据第一监测子区域对应的微震传感器组的微震信号，计算当次落石的时间差位置指纹；所述时间差位置指纹包括所述第一监测子区域对应的各微震传感器之间震动波的初至到时差；

定位模块，用于将当次落石的时间差位置指纹输入预先训练好的位置指纹-坐标模型，得到当次落石在第一监测子区域内的冲击位置；其中，所述位置指纹-坐标模型基于监测环境内的数个落石监测样本训练得到，每个落石监测样本均包含落石的时间差位置指纹和对应的冲击位置。