一种基于声音信号频谱分析的应变型岩爆预警方法

摘要

一种基于声音信号频谱分析的应变型岩爆预警方法，包括以下步骤：利用声音信号采集设备实时采集应变型岩爆破坏过程中的声音信号，将采集到的声音信号传输到声音信号处理系统并对采集到的声音信号进行实时记录和分析；先对采集到的声音信号进行降噪处理，再实时对降噪后的声音信号进行频谱分析，获得声音信号的幅值谱图；通过分析声音信号的频谱特征判断是否存在应变型岩爆的发展趋势，若随后出现“宽频、低幅和多峰形态”的声音信号，则预示着有极大可能会发生应变型岩爆灾害，声音信号处理系统将会在服务器终端发出报警。本发明属于非接触式、实时监测手段，具有远程可控、安装操作安全、信号可靠稳定的优点。

主权项

一种基于声音信号频谱分析的应变型岩爆预警方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用声音信号采集设备实时采集应变型岩爆破坏过程中的声音信号，利用声音信号传输系统将采集到的声音信号传输到声音信号处理系统，声音信号处理系统对采集到的声音信号进行实时记录和分析；(2)声音信号处理系统先对采集到的声音信号进行降噪处理去除环境噪声的影响，再实时对降噪后的声音信号进行频谱分析，获得声音信号的幅值谱图；(3)通过分析声音信号的频谱特征判断是否存在应变型岩爆的发展趋势，若随时间发展，声音信号的幅值谱图出现“主频值呈高频向低频迁移、频谱形状呈多峰到单峰的交替变换”的整体变化规律，则预示岩体存在应变型岩爆破坏发展趋势，否则，预示岩体存在静态脆性破坏的发展趋势；(4)当声音信号处理系统判定岩体存在应变型岩爆破坏发展趋势后，继续对声音信号进行实时监测分析，若监测到声音信号的幅值谱图随后出现“宽频、低幅和多峰形态”的声音信号，则预示着有极大可能会发生应变型岩爆灾害，声音信号处理系统将会在服务器终端以发出高分贝声音或变化屏幕图形的形式进行报警。