泥石流次声信号筛选方法、发生定位方法、路径监控方法

摘要

本发明公开了一种泥石流次声信号筛选方法、泥石流发生地定位方法、泥石流运动路径实时监控方法。针对现有技术中次声定位存在未进行信号筛选、信号识别准确性低，不能精确坐标定位等缺陷，本发明提供一种泥石流次声信号筛选方法。该方法首先通过信号时长、信号相关性、信号卓越频率、声压4指标排除背景噪声干扰，再采用最先异常信号主要分析、其后异常信号参照分析的方法，将多传感器采集信号分两路同时处理的方法保证对泥石流发生信号筛选的准确、高效。以此信号筛选方法为基础，本发明还提供一种泥石流发生定位方法，可以对泥石流发生位点实现精确坐标定位，并进一步提供一种泥石流运动路径实时监控方法，可实现泥石流的可视化实时监测。

主权项

一种泥石流次声信号筛选方法，用于泥石流发生监测，其特征在于：次声传感器基元以阵列方式布置在泥石流发生监控区，每一次声传感器基元分别与监控中心实时通信，通信周期为时间t，监控中心记录所有次声传感器基元信号并进行处理分析；监控中心在无发生泥石流的情况下扫描计算每一次声传感器基元发回信号序列的前24小时平均振幅，将前24小时平均振幅作为该声传感器基元的振幅阈值；监控中心实时扫描计算每一次声传感器基元发回的每一个信号的振幅，若某次声传感器基元A自时刻T_A起接收到非常规强信号，监控中心启动信号判别程序，否则删除记录数据；所述非常规强信号是信号振幅>振幅阈值的信号，所述信号判别程序包括：步骤S111，自时间T_A起的时间T1内，若次声传感器基元A持续出现非常规强信号且其他次声传感器基元均出现非常规强信号，进入步骤S112，否则进入步骤S122；所述时间T1最大值＝次声传感器基元间距最大值/声速+通信周期t；步骤S112，确定各次声传感器基元出现非常规强信号的时刻T_x，进入步骤S113；步骤S113，若最晚出现非常规强信号的次声传感器基元接收到的非常规强信号持续时间≥t，进入步骤S114，否则进入步骤S122；步骤S114，将所有次声传感器基元自其时刻T_A或T_x往后时间t内的信号序列作互相关分析，若相关系数>0.7，进入步骤S115，否则进入步骤S122；步骤S115，将次声传感器基元A自时间T_A起往后时间t内的信号序列经快速傅里叶变换得到信号的卓越频率，若卓越频率在5HZ～10HZ范围内且声压值在0.1Pa～0.5^‑4Pa范围内，进入步骤S121，否则进入步骤S122；步骤S121，判断为泥石流次声信号，监控中心保存所有次声传感器基元的记录数据，退出信号判别程序；步骤S122，判断为非泥石流次声信号，监控中心删除所有次声传感器基元的所有记录数据，退出信号判别程序。