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基于声纹识别技术的岩石破裂模式分类识别方法

  • 发布时间: 2025-04-08
预算 双方协商
基本信息
成果方:华北理工大学
合作方式:技术转让
成果类型:发明专利,
行业领域
电子信息技术
成果描述

本发明公开了基于声纹识别技术的岩石破裂模式分类识别方法,包括以下步骤:S1在待监测岩石周围设置声发射系统;S2构建声发射声谱分析模型和理想信号生成方法与分类特征判别标准;S3通过声发射系统中每个通道的声发射监测传感器依次采集信号,信号输入声谱分析模型计算获取声谱特征图和时频强度分布特征图;S4根据构建的信号分类判别标准,综合岩石破裂事件对应的声谱特征图和时频强度分布特征图完成判断岩石破裂的分类;本发明不仅能够实现脆性材料破裂任一声发射信号包含的破裂类型识别,还能确定破裂的时间、强度等分布情况。

应用范围

1.提升地质灾害预警能力:通过实时监测岩石破裂声纹特征,可提前识别滑坡、岩爆等灾害前兆,为工程安全防护和应急响应提供科学依据。

2.优化矿山安全生产管理:该技术可自动判别井下岩体破裂类型(如剪切破裂、拉伸破裂),辅助制定针对性支护方案,降低矿山开采风险。

3.推动深地工程智能监测:在隧道掘进、页岩气开采等深地工程中,声纹识别能实现非接触式岩体稳定性评估,减少人工检测盲区。

4.助力岩石力学研究创新:通过建立声纹-破裂模式数据库,为岩石破坏机理研究提供新维度,促进本构模型与数值模拟方法的完善。


前景分析
(1)能够利用单个声发射信号识别对应破裂模式的类型,无需通过岩石破裂过程所有信号确定破裂模式分类边界,克服了对过程总体信息的依赖性,可为岩石破裂模式实时识别奠定基础。
(2)能够实现多破裂声发射叠加复合信号所对应的破裂事件分类识别,有效解决了日本提出的JCMS‑III B5706通用标准方法无法识别一个声发射信号中多个破裂类型的问题,提高了破裂类型识别的准确率,为正确理解岩石破裂演化机理提供技术支持。
(3)实现了一个声发射信号中多个破裂事件声发射成分的识别,极大改善了声发射定位技术中“到时拾取”的精度,有效解决声发射定位精度低的问题,可为岩石破裂演化机理研究和现场灾害高精度定位预警奠定基础。


联系方式

  • 联系人:

    姚旭龙

  • 联系电话:

    0315-8805000

  • 通讯地址:

    河北省唐山市曹妃甸新城渤海大道21号

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