專利名稱：一種基于解析求解的聲發射源或微震源定位方法
技術領域：
本發明涉一種基于解析求解的聲發射源或微震源定位方法。
背景技術：
如何準確定位材料破損或巖爆前期伴隨產生的微震/聲發射源位置十分重要。微 震/聲發射的源定位技術是聲發射技術研究的核心問題之一，其定位準確程度反映聲源檢 測位置與真實位置的符合程度。許多科學工作者對聲發射的源定位進行了大量的研究，提出了許多對聲發射的源 定位方法，如基于模態分析和小波變換的定位方法、基于神經元網絡系統的定位方法等，但 目前的聲發射儀器進行定位仍普遍采用傳統的第1次門檻跨越技術時差定位方法，該方法 技術比較成熟，但需要通過迭代的優化方法求解，迭代過程中初值的選擇和優化方法的選 擇直接影響著定位精度，實際工程中，初值和優化方法有很多種，不同的初值和迭代方法得 到的定位結果各不相同。總之，在目前聲發射儀及微震定位系統中還不能消除初值確定和迭代過程本身給 定位造成的影響。為解決這一問題，有必要提出了一種不需迭代的解析方法，可以不用優化 方法，不需要迭代，能避免迭代和初值給定位造成的影響。
發明內容
本發明的目的是提出一種基于解析求解的聲發射源或微震源定位方法，該基于解 析求解的聲發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給定 位造成的影響，提高了定位精度，在實際工程應用中較傳統方法方便實用。本發明的技術解決方案如下—種基于解析求解的聲發射源或微震源定位方法，在待測對象所在的長方體監測 網絡的5個頂點上放置5個聲發射傳感器，該長方體監測網絡的長寬高分別為h、2b、2c， 5個聲發射傳感器的三維位置坐標已知，分別為(Xl，yi，Zl)、(X2，y2，Z2)、...，(x5, y5, z5) ；5 個頂點中的4個頂點為該長方體監測網絡的同一個面上的4個頂點；微震源或聲發射源發出信號后，第i個傳感器感應到微震源或聲發射源的信號并 分別記錄下感應到該信號的時刻，i取1 5中的任一個值，該信號到達傳感器的時間分別 為、，t2,... ,I5 ；令聲發射源或震源的發聲或發震時刻為tQ ;t10 = trt0 ；t2、t3、t4和t5與
的差分別表示為A t2、A t3、A t4和A t5 ；v為該信號的傳輸速度，為已知量；通過以下列公式求得聲發射源或微震源的坐標
權利要求
1.一種基于解析求解的聲發射源或微震源定位方法，其特征在于，在待測對象所在的長方體監測網絡的5個頂點上放置5個聲發射傳感器，該長方體監測網絡的長寬高分別為 2a.2b.2c, 5個聲發射傳感器的三維位置坐標已知，分別為0q，Z1)、(x2, y2， )、...，(x5, y5，z5) ；5個頂點中的4個頂點為該長方體監測網絡的同一個面上的4個頂點；微震源或聲發射源發出信號后，第i個傳感器感應到微震源或聲發射源的信號并分別記錄下感應到該信號的時刻，i取1 5中的任一個值，該信號到達傳感器的時間分別為t1; t2, ... ,t5 ；令聲發射源或震源的發聲或發震時刻為t0 ;t10 = Vt0 ；t2、t3、t4和t5與ti的差分別表示為Δ、、At3、At4和At5 ;v為該信號的傳輸速度，為已知量； 通過以下列公式求得聲發射源或微震源的坐標 X0 = -V2 (2t10 Δ t4+ Δ t42) /4a ； —α 2 Λ +At12y
2.根據權利要求1所述的基于解析求解的聲發射源或微震源定位方法，其特征在于， 該信號為P波，ν為P波波速。
全文摘要
本發明公開了一種基于解析求解的聲發射源或微震源定位方法，將5個聲發射傳感器安放于長方體監測網絡的5個頂點上，根據已知傳感器所在位置的坐標值和P波到時，根據距離運算公式及P波速度與時間關系式，通過解方程得到了微震源或聲發射源的位置坐標的解析解。該基于解析求解的聲發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給定位造成的影響，提高了定位精度，在實際工程應用中較傳統方法方便實用。
文檔編號G01S5/22GK102435980SQ201110273728
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月15日 優先權日2011年9月15日
發明者宮鳳強, 李夕兵, 董隴軍 申請人:中南大學
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