专利名称：一种基于解析求解的声发射源或微震源定位方法
技术领域：
本发明涉一种基于解析求解的声发射源或微震源定位方法。
背景技术：
如何准确定位材料破损或岩爆前期伴随产生的微震/声发射源位置十分重要。微 震/声发射的源定位技术是声发射技术研究的核心问题之一，其定位准确程度反映声源检 测位置与真实位置的符合程度。许多科学工作者对声发射的源定位进行了大量的研究，提出了许多对声发射的源 定位方法，如基于模态分析和小波变换的定位方法、基于神经元网络系统的定位方法等，但 目前的声发射仪器进行定位仍普遍采用传统的第1次门槛跨越技术时差定位方法，该方法 技术比较成熟，但需要通过迭代的优化方法求解，迭代过程中初值的选择和优化方法的选 择直接影响着定位精度，实际工程中，初值和优化方法有很多种，不同的初值和迭代方法得 到的定位结果各不相同。总之，在目前声发射仪及微震定位系统中还不能消除初值确定和迭代过程本身给 定位造成的影响。为解决这一问题，有必要提出了一种不需迭代的解析方法，可以不用优化 方法，不需要迭代，能避免迭代和初值给定位造成的影响。
发明内容
本发明的目的是提出一种基于解析求解的声发射源或微震源定位方法，该基于解 析求解的声发射源或微震源定位方法不需要迭代求解，能避免迭代求解中初值及算法给定 位造成的影响，提高了定位精度，在实际工程应用中较传统方法方便实用。本发明的技术解决方案如下—种基于解析求解的声发射源或微震源定位方法，在待测对象所在的长方体监测 网络的5个顶点上放置5个声发射传感器，该长方体监测网络的长宽高分别为h、2b、2c， 5个声发射传感器的三维位置坐标已知，分别为(Xl，yi，Zl)、(X2，y2，Z2)、...，(x5, y5, z5) ；5 个顶点中的4个顶点为该长方体监测网络的同一个面上的4个顶点；微震源或声发射源发出信号后，第i个传感器感应到微震源或声发射源的信号并 分别记录下感应到该信号的时刻，i取1 5中的任一个值，该信号到达传感器的时间分别 为、，t2,... ,I5 ；令声发射源或震源的发声或发震时刻为tQ ;t10 = trt0 ；t2、t3、t4和t5与
的差分别表示为A t2、A t3、A t4和A t5 ；v为该信号的传输速度，为已知量；通过以下列公式求得声发射源或微震源的坐标
权利要求
1.一种基于解析求解的声发射源或微震源定位方法，其特征在于，在待测对象所在的长方体监测网络的5个顶点上放置5个声发射传感器，该长方体监测网络的长宽高分别为 2a.2b.2c, 5个声发射传感器的三维位置坐标已知，分别为0q，Z1)、(x2, y2， )、...，(x5, y5，z5) ；5个顶点中的4个顶点为该长方体监测网络的同一个面上的4个顶点；微震源或声发射源发出信号后，第i个传感器感应到微震源或声发射源的信号并分别记录下感应到该信号的时刻，i取1 5中的任一个值，该信号到达传感器的时间分别为t1; t2, ... ,t5 ；令声发射源或震源的发声或发震时刻为t0 ;t10 = Vt0 ；t2、t3、t4和t5与ti的差分别表示为Δ、、At3、At4和At5 ;v为该信号的传输速度，为已知量； 通过以下列公式求得声发射源或微震源的坐标 X0 = -V2 (2t10 Δ t4+ Δ t42) /4a ； —α 2 Λ +At12y
2.根据权利要求1所述的基于解析求解的声发射源或微震源定位方法，其特征在于， 该信号为P波，ν为P波波速。
全文摘要
本发明公开了一种基于解析求解的声发射源或微震源定位方法，将5个声发射传感器安放于长方体监测网络的5个顶点上，根据已知传感器所在位置的坐标值和P波到时，根据距离运算公式及P波速度与时间关系式，通过解方程得到了微震源或声发射源的位置坐标的解析解。该基于解析求解的声发射源或微震源定位方法不需要迭代求解，能避免迭代求解中初值及算法给定位造成的影响，提高了定位精度，在实际工程应用中较传统方法方便实用。
文档编号G01S5/22GK102435980SQ201110273728
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月15日 优先权日2011年9月15日
发明者宫凤强, 李夕兵, 董陇军 申请人:中南大学