[发明专利]一种地下挖掘位置的定位方法

说明书

技术领域

本发明属于地下安全监控技术领域，涉及一种地下挖掘位置的定位方法。

背景技术

目前，我国地上安全监控方式方法有很多，包括利用图像监测、红外探测、微波探测、声探测、超声波探测、振动入侵探测器等技术和设备进行监控，效果都非常明显，但对于利用地下挖掘进行的偷盗、偷渡、越狱等违法犯罪行为却很难有效监控防范，往往都是事后才能发现，具有明显的滞后性。因此，国内很多高校、科研机构都在积极开展基于微震动的地下挖掘监控系统的研发。如能确定地下挖掘的位置，更有利于基于微震动的地下挖掘监控系统的有效监控。限于目前国内外开展的基于微震动的定位都是平面线阵定位、平面三角定位，定位精度有限，且不能确定地下挖掘位置的深度范围，因此本发明提出了一种地下挖掘位置的定位方法。

发明内容

本发明的目的是提出一种地下挖掘位置的定位方法，利用地下挖掘时产生的震动信号，通过布设好的地震动探测器阵列对震动信号进行采集，并在监控终端通过特定的算法计算出发生地下挖掘的位置，实现对地下挖掘位置的定位。

本发明为了实现上述目的采用的技术方案是：

一种地下挖掘位置的定位方法，包括如下步骤：

步骤1、布设地震动探测器，共布设七个地震动探测器，其中六个地震动探测器呈球形布设，另外一个布设在所述六个地震动探测器围成的球中心，以球中心的地震动探测器为原点O建立空间直角坐标系，球面上的六个地震动探测器中两个地震动探测器位于X轴，两个地震动探测器位于Y轴，两个地震动探测器位于Z轴；

步骤2、获得平面坐标x和y，利用XOY平面上的五个地震动探测器采集地震动信号的时刻与各个地震动探测器的坐标，根据距离公式列出方程组求解地下挖掘位置的坐标x和y；

步骤3、获得深度坐标z的范围，通过判断Z轴上三个地震动探测器探测的信号强度关系，确定地下挖掘位置的深度范围。

本发明的有益效果是：本发明将七个地震动探测器呈球型布设，利用七个地震动探测器的探测信息对地下挖掘位置进行定位，不仅能够判断平面位置，同时能够判断地下挖掘的深度范围，有利于实现基于微震动的地下挖掘监控系统的有效监控。

附图说明

图1是本发明定位模型示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

一种地下挖掘位置的定位方法，包括如下步骤：

首先，布设震动探测器，如图1所示，共布设七个地震动探测器S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆、S₇，其中六个S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆呈球形布设，另外一个S₇布设在以S₁-S₆所围成的球中心，整个模型的球半径为r，即S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆到S₇的距离均为r，r的取值一般为5m-30m；r的取值对于定位精度有影响，r取值越大，定位精度越高，但由于受震动探测传感器探测范围的限定以及实际的需求，r也不能取过大，需要根据实际应用的环境取值；布设时以S₇为原点建立空间直角坐标系，S₁和S₃位于X轴，S₂和S₄位于Y轴，S₅和S₆位于Z轴。一般S₁、S₂、S₃、S₄、S₇布设在地面以下一定深度，形成一个平面，S₅布设在地表面，S₆布设的最深。