一种微震震源自动定位方法
【专利摘要】本发明涉及一种微震震源自动定位方法。包括：根据获取的条有效通道的信息构建出个四元一次方程组；为有效通道数，；对所述个四元一次方程组中每一个四元一次方程组求解，得到组解；把所述组解分别带入震源定位目标方程中，得到个对应每条有效通道的偏差值；判断所述个偏差值是否均满足误差范围，如果是，输出所述震源定位目标方程中的偏差目标函数值，否则，改变个偏差值中不满足误差范围的偏差值对应的有效通道信息，然后执行根据所述个有效通道的信息构建个四元一次方程组的步骤。本发明的定位方法通过计算机来实现，省时省力。
【专利说明】一种微震震源自动定位方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微震检测领域，尤其涉及一种微震震源自动定位方法。
【背景技术】
[0002]在煤矿开采活动中有裂缝等岩层破坏事件时，岩体的瞬间破裂会激发弹性波。这些弹性波携带着震源的信息，依赖岩体弹性介质向四周传播。矿山微震监测就是利用震动传感器在远处测量这些弹性波信号，并根据所监测的微震信号特征来确定破裂的发生时间、空间位置、尺度、强度及性质，做出有效合理的预警，具有远程、三维和实时的特点，因此在矿山、岩土、水利水电等工程中具有广阔的应用前景，日益受到人们的重视。而矿山微震检测技术的核心是真元定位，能否进行快速、准确的确定为是微震检测系统能否发挥作用的关键。
[0003]传统的震源定位计算会将震源定位的目标方程转换成对四元一次方程求解的问题，理论上当给出已知的检波器坐标和标尺位置，就能求出方程组的解，实际上，虽然构造的多个方程组能求出多个解，但是未必有满足目标函数的解，这就要求检波器的坐标和我们对标尺位置的标注尽量准确，这样，当标出位置后，发现某一条通道目标函数较大时，就要重新对该条通道进行标注。对于多条通道，每一条通道都要标出准确位置，既费时又费力。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种微震震源自动定位方法，通过计算机来实现定位计算，达到省时省力的目的。
[0005]本发明的一种微震震源自动定位方法，包括:
根据获取的圖条有效通道的信息构建出fc个四元一次方程组; 为有效通道数,H>4
对所述Jt个四元一次方程组中每一个四元一次方程组求解，得到1(1 ? I)组解；
把所述1(1 ? I)组解分别带入震源定位目标方程中，得到圖个对应每条有效通道的偏差
值；
判断所述翮个偏差值是否均满足误差范围，如果是，输出所述震源定位目标方程中的偏差目标函数值,否则，改变所述_个偏差值中不满足误差范围的偏差值对
应的有效通道信息，然后执行根据所述圖个有效通道的信息构建Jt个四元一次方程组的步骤。
[0006]其中，有效通道信息包括:标尺相对位置、标尺相对时间和检波器坐标。
[0007]进一步地，得到圖个对应每条有效通道的偏差值之后，输出所述震源定位目标方程中的偏差目标函数值之前，还包括:
根据每一条有效通道偏差值计算I!个对应每条有效通道的均方值；判断所述翮个均方值中最小均方值是否小于预设阈值，如果是，则执行判断所述n个偏差值是否均满足误差范围的步骤，否则，所述震源定位目标方程无解。
[0008]具体地，根据获取的圖条有效通道的信息构建出Jfc个四元一次方程组，包括:
根据获取的圖条有效通道的信息构建出圖个定位计算公式；
分别对所述圖个定位计算公式两边平方，得到圖个平方后的定位计算公式;
将所述?个平方后的定位计算公式两两相减，得到爾=Cj个四元一次方程；
构建出Jt=C^个四元一次方程组。
[0009]其中定位计算公式为
【权利要求】
1.一种微震震源自动定位方法，其特征在于: 根据获取的圖条有效通道的信息构建出i个四元一次方程组；國为有效通道数，B >4 对所述Jfc个四元一次方程组中每一个四元一次方程组求解，得到Il < Ik)组解； 把所述1(1 < I)组解分别带入震源定位目标方程中，得到n个对应每条有效通道的偏差值； 判断所述圖个偏差值是否均满足误差范围，如果是，输出所述震源定位目标方程中的偏差目标函数值，否则，改变所述_个偏差值中不满足误差范围的偏差值对应的有效通道信息，然后执行根据所述圖个有效通道的信息构建i个四元一次方程组的步骤。
2.根据权利要求1所述的微震震源自动定位方法，其特征在于，所述有效通道信息包括:标尺相对位置、标尺相对时间和检波器坐标。
3.根据权利要求1所述的微震震源自动定位方法，其特征在于，得到圖个对应每条有效通道的偏差值之后，输出所述震源定位目标方程中的偏差目标函数值之前，还包括: 根据每一条有效通道偏差值计算翮个对应每条有效通道的均方值； 判断所述Il个均方值中最小均方值是否小于预设阈值，如果是，则执行判断所述?个偏差值是否均满足误差范围的步骤，否则，所述震源定位目标方程无解。
4.根据权利要求1所述的微震震源自动定位方法，其特征在于，根据获取的圖条有效通道的信息构建出i个四元一次方程组，包括: 根据获取的驪条有效通道的信息构建出?个定位计算公式； 分别对所述圖个定位计算公式两边平方，得到國个平方后的定位计算公式; 将所述Il个平方后的定位计算公式两两相减，得到_=<个四元一次方程； 构建出fc 个四兀一次方程组。
5.根据权利要求4所述的微震震源自动定位方法，其特征在于，所述定位计算公式为i/(j1- ^iFryf * (? - =蜗-蒙,)’其中’(n2.)为震源坐标，(馬為％)为第|个测点的坐标,Ie为震源震动时间，!!为P波到达第I个测点的时间V力P波的传播速度。
6.根据权利要求1所述的微震震源自动定位方法，其特征在于，所述震源定位目标方程爾顿參其中，FC一偏差目标函数，画为有效通道数为震源坐标，I1为震源震动时间，I为P波到达第I个测点的时间为第I个测点的坐标，f为P波的传播速度。
7.根据权利要求1所述的微震震源自动定位方法，其特征在于，所述改变國个偏差值中不满足误差范围的偏差值对应的有效通道信息，包括:判断所述I!个偏差值中不满足误差范围的偏差值是否大于O，如果是，则减小不满足误差范围的偏差值对应的有效通道标尺位置，否则，增大不满足误差范围的偏差值对应的有效通道标尺位置。
8.根据权利要求1所述的微震震源自动定位方法，其特征在于，对所述Jt个四元一次方程组中每一个四元一次方程组采用全选主元高斯一约当消去法求解。
【文档编号】G01V1/28GK103984017SQ201410236187
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】石杰, 朱尚嵩, 蒋建清, 王飞 申请人:江苏三恒科技股份有限公司