岩爆微震源分层优化定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种岩爆微震源分层优化定位方法及装置，该方法包括：建立包含波速梯度场变量的混合整数非线性规划MINLP模型，利用MINLP模型进行震源粗定位，确定震源坐标和波速场的初始值；构建分层优化框架，利用分层优化框架对震源粗坐标和波速场的初始值进行优化，得到优化后的震源坐标和波速场；利用优化后的震源坐标和实际传感器位置在MINLP模型中插入虚拟节点，构建虚拟传感器网络，确定虚拟节点坐标；根据优化后的波速场和虚拟节点坐标通过贝叶斯MCMC采样对优化后的震源坐标进行后验概率推断，确定岩爆事件三维定位结果。利用本发明专利技术方案，可以提高非均质岩体的定位精度，从而提高工程场景应用的适应性和及时性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土工程安全监测，特别是涉及一种岩爆微震源分层优化定位方法及装置。

技术介绍

1、岩爆是地下工程中由高应力岩体突然破裂引发的动力灾害，其震源位置的精确定位直接影响灾害预警时效性和防控措施有效性。微震源定位技术通过解析传感器阵列接收的弹性波信号，可反演破裂点三维坐标，为围岩稳定性评估、支护设计优化及灾害溯源提供关键数据支撑。

2、目前，岩爆微震事件的常规定位方法有geiger法、单纯形法、智能优化算法(比如粒子群算法(pso)、蜉蝣算法(ma)等)。同时，业界也提出了一些具体解决方案，比如：考虑介质横向不均匀性的三维岩体速度结构与微震源位置联合反演法、基于解析解与log-logistic概率密度函数的未知波速系统的三维微震源综合定位方法、以及基于粒子群算法的岩体微震源分层定位方法、基于粒子群算法的岩体微震源分层定位方法、空区干扰下震源-传感器最短路径自动搜索算法等。但是这些方法都存在不同程度的局限性，比如粒子群算法易早熟收敛，蜉蝣算法在高维空间中计算效率低下；此外，微震定位非线性方程组条件数高达106，传统迭代法稳定性差，网格搜索法本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种岩爆微震源分层优化定位方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的岩爆微震源分层优化定位方法，其特征在于，所述MINLP模型是以波速梯度场约束下的到时残差最小化为目标的目标函数，并引入混合整数变量表征波速场离散化单元。

3.根据权利要求2所述的岩爆微震源分层优化定位方法，其特征在于，所述建立包含波速梯度场变量的MINLP模型包括：

4.根据权利要求1所述的岩爆微震源分层优化定位方法，其特征在于，所述利用所述MINLP模型进行震源粗定位，确定震源坐标和波速场的初始值包括：

5.根据权利要求1所述的岩爆微震源分层优化定位方...

【技术特征摘要】

1.一种岩爆微震源分层优化定位方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的岩爆微震源分层优化定位方法，其特征在于，所述minlp模型是以波速梯度场约束下的到时残差最小化为目标的目标函数，并引入混合整数变量表征波速场离散化单元。

3.根据权利要求2所述的岩爆微震源分层优化定位方法，其特征在于，所述建立包含波速梯度场变量的minlp模型包括：

4.根据权利要求1所述的岩爆微震源分层优化定位方法，其特征在于，所述利用所述minlp模型进行震源粗定位，确定震源坐标和波速场的初始值包括：

5.根据权利要求1所述的岩爆微震源分层优化定位方法，其特征在于，所述分层优化框架包括：外层循环和内层循环；所述外层循环根据当前波速场对监测区域进行delaunay三角剖分，生成非结构化网格拓扑结构；所述内层循环固定波速场拓扑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，王政，边志伟，曲景奎，边玉龙，高波，梁伟农，
申请(专利权)人：内蒙古科学技术研究院，
类型：发明
国别省市：