微震事件自适应振幅阈值触发方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种微震事件自适应振幅阈值触发方法及系统，其基于监测环境中背景噪音问题，通过设置固定幅值触发门槛值；实时监测微震信号及微震传感器的背景噪音，在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，基于背景噪音对触发门槛幅值进行动态调整，得到微震信号自适应触发门槛；并基于微震信号自适应触发门槛对振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号进行触发判断，对微震事件实现精准触发，降低噪音信号误触发的概率

【技术实现步骤摘要】
微震事件自适应振幅阈值触发方法及系统


[0001]本专利技术涉及微震监测
，特别是涉及一种微震事件自适应振幅阈值触发方法及系统
。

技术介绍

[0002]近年来微震监测技术大规模应用在矿山地压监测中，已成为矿山安全监测领域重要的技术手段
。
目前常用的微震事件触发方法有窗口比
(STA/LTA)
和振幅阈值触发等
。
振幅阈值触发方法是设置一个固定的触发门槛值，当采集到的微震信号振幅大于门槛值后，信号触发
。
这种方法最为直接，对有效信号基本上不会遗漏，但同时也会触发大量的噪音信号，加大了现场数据分析工作量和技术难度，特别是在作业活动较为活跃的监测环境
。
[0003]专利号为
CN201610257713.5、
专利名称为基于多尺度排列熵的低信噪比微震事件辨识方法的专利技术专利公开了一种基于多尺度排列熵的低信噪比微震事件辨识方法，其首先将采集的微震数据进行处理转换为时间序列数据，然后粗粒化时间序列得到多尺度时间序列，计算多尺度时间序列排列熵；基于多尺度排列熵训练最小二乘支持向量机，最后利用训练好的
LS
‑
SVM
对待判别信号进行辨识
。
本专利技术将多尺度和排列熵结合应用于微震信号可以更加有效地分析信号特征，准确表达微震信号多个维度的波形特征，有利于区分微震事件及噪声事件
。
应用多尺度排列熵分别提取微震信号及噪声信号的特征数据，使用/>LS
‑
SVM
对特征数据进行训练，得到
LS
‑
SVM
向量机，实现了对低信噪比微震事件及噪声事件的准确分类
。
但是，其去噪过程复杂，且计算量大，无法对微震事件信号直接有效触发
。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种微震事件自适应振幅阈值触发方法及系统，其能够根据不同的背景噪音大小，自主调整振幅触发门槛值，通过简单的计算即可实现微震事件的精准触发，极大降低了噪音信号误触发的概率
。
[0005]为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案第一方面提供微震事件自适应振幅阈值触发方法，其包括：
[0006]设置固定幅值触发门槛值；
[0007]实时监测微震信号及微震传感器的背景噪音，在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，基于背景噪音对触发门槛幅值进行动态调整，得到微震信号自适应触发门槛；
[0008]基于微震信号自适应触发门槛对振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号进行触发判断，对微震事件实现精准触发
。
[0009]优选的，所述在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，基于背景噪音对触发门槛幅值进行动态调整；包括：
[0010]设置动态调整时间窗口，在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，基于接收到该微震信号时刻之前动态调整时间窗口内的背景噪音对触发门槛
幅值进行动态调整
。
[0011]优选的，所述在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，基于接收到该微震信号时刻之前动态调整时间窗口内的背景噪音对触发门槛幅值进行动态调整；包括：
[0012]在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，将自接收到该微震信号时刻起动态调整时间窗口内接收到的背景噪音最大值作为触发门槛幅值的动态调整值
。
[0013]优选的，所述动态调整时间窗口大于单个微震事件持续时间
。
[0014]优选的，所述动态调整时间窗口小于两倍单个微震事件持续时间
。
[0015]优选的，微震事件触发之前的动态调整时间窗口起点
T0的计算公式如下：
[0016]T0＝
T1‑
Δ
T
[0017]上式中，
Δ
T
表示动态调整时间，
T1表示微震事件触发时间
。
[0018]优选的，微震信号自适应触发门槛
P
′
的计算公式如下：
[0019][0020]上式中，表示动态调整时间窗口内微震传感器的背景噪音最大幅值；
P
表示固定幅值触发门槛幅值
。
[0021]本专利技术第二方面提供一种微震事件自适应振幅阈值触发系统，其包括如下功能模块：
[0022]门槛设置模块，用于设置固定幅值触发门槛值；
[0023]动态调整模块，用于实时监测微震信号及微震传感器的背景噪音，在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，基于背景噪音对触发门槛幅值进行动态调整，得到微震信号自适应触发门槛；
[0024]触发判断模块，用于基于微震信号自适应触发门槛对振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号进行触发判断，对微震事件实现精准触发
。
[0025]本专利技术第三方面提供一种服务器，包括存储器
、
处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种微震事件自适应振幅阈值触发方法
。
[0026]本专利技术第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种微震事件自适应振幅阈值触发方法
。
[0027]本专利技术的有益效果是：
[0028]本专利技术基于监测环境中背景噪音问题，通过在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，根据不同的背景噪音大小对触发门槛幅值进行动态调整，得到微震信号自适应触发门槛；基于微震信号自适应触发门槛对振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号进行触发判断，对微震事件实现精准触发，极大降低了噪音信号误触发的概率
。
本专利技术提出的微震事件自适应振幅阈值触发方法，其通过简单的计算即可实现微震事件的精准触发
。
[0029]本专利技术通过将背景噪音动态加载到固定幅值触发门槛幅值上，得到微震信号自适
应触发门槛以实现微震事件的精准触发，其中，背景噪音为微震传感器接收到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时的背景噪音，具体是通过设置动态调整时间窗口，在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，基于接收到该微震信号时刻之前动态调整时间窗口内的背景噪音对触发门槛幅值进行动态调整，得到微震信号自适应触发门槛，实现微震事件的精准触发
。
[0030]本专利技术设置动态调整时间窗口
Δ
T
大于单个微震事件持续时间，并小于两倍单个微震事件持续时间，以精准采集到微震传感器在接收到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时的背景噪音，避免微震监测系统将微震事件误认为背景噪音或采集到与微震传感器在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种微震事件自适应振幅阈值触发方法，其特征在于，包括：设置固定幅值触发门槛值；实时监测微震信号及微震传感器的背景噪音，在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，基于背景噪音对触发门槛幅值进行动态调整，得到微震信号自适应触发门槛；基于微震信号自适应触发门槛对振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号进行触发判断，对微震事件实现精准触发
。2.
根据权利要求1所述的微震事件自适应振幅阈值触发方法，其特征在于，所述在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，基于背景噪音对触发门槛幅值进行动态调整；包括：设置动态调整时间窗口，在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，基于接收到该微震信号时刻之前动态调整时间窗口内的背景噪音对触发门槛幅值进行动态调整
。3.
根据权利要求2所述的微震事件自适应振幅阈值触发方法，其特征在于，所述在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，基于接收到该微震信号时刻之前动态调整时间窗口内的背景噪音对触发门槛幅值进行动态调整；包括：在微震传感器检测到振幅超过固定幅值触发门槛幅值的微震信号时，将自接收到该微震信号时刻起动态调整时间窗口内接收到的背景噪音最大值作为触发门槛幅值的动态调整值
。4.
根据权利要求2所述的微震事件自适应振幅阈值触发方法，其特征在于，所述动态调整时间窗口大于单个微震事件持续时间
。5.
根据权利要求2所述的微震事件自适应振幅阈值触发方法，其特征在于，所述动态调整时间窗口小于两倍单个微震事件持续时间
。6.
根据权利要求2所述的微震事件自适应振幅阈值触发方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭府华，王卫军，
申请(专利权)人：长沙矿山研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：