岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (7): 2199-2210.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1191CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1191
郑培晓1,蒲成志1,谢国森2,罗勇1,李广悦1
ZHENG Pei-xiao1, PU Cheng-zhi1, XIE Guo-sen2, LUO Yong1, LI Guang-yue1
摘要: 微震信号的自动识别是微震监测技术中亟需解决的一个重要问题,决定了预警的准确性与时效性。基于机器学习的方法虽在微震信号识别中得到了广泛应用,但其在处理低信噪比的原始信号时效果欠佳。该方法中,特征集和算法模型二者共同决定了信号的识别率,但特征集构建尚缺乏统一的标准。为解决该问题,基于改进的多准则融合特征选择算法,开展了某金属矿山微震信号的自动识别研究。首先构建开放式信号特征库,库内分3类收录了多种被证实可用于信号识别的特征,随后运用改进的多准则融合特征选择算法对库内特征进行量化评分,选出最优子集,最后将该子集作为粒子群优化支持向量机 (particle swarm optimization - support vector machine,简称PSO-SVM) 识别算法的输入,开展信号自动识别试验。结果表明:使用改进后的多准则融合特征选择算法构建的最优子集包含32个特征,相较于传统方法构建的特征集包含特征类别更为丰富,将其作为信号输入,在使用少量训练数据的情况下,训练集与测试集的信号识别率分别为100.00%和99.23%,满足工程需要。不同类别特征对信号识别贡献不同,时频域特征相较于时域和频域特征具有更好的表现。该研究为微震信号的自动识别提供了新的有效途径,对推动微震监测技术在工程中的广泛应用具有重要意义。
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