本發(fā)明涉及微震監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種工程尺度下微震信號(hào)及p波初至自動(dòng)識(shí)別算法，該方法可廣泛用于礦業(yè)工程、水利水電工程、石油工程、巖土工程以及地下工程。

背景技術(shù)：
微震源定位是微震監(jiān)測(cè)與災(zāi)害預(yù)警的重要組成部分，而微震信號(hào)的識(shí)別及P波初至拾取是微震源定位的關(guān)鍵。現(xiàn)有的微震信號(hào)識(shí)別方法大部分來(lái)源于地震領(lǐng)域，方法很多，主要有：根據(jù)在時(shí)間域能量和能量變化構(gòu)建特征函數(shù)時(shí)間域的STA/LTA算法；根據(jù)地震信號(hào)到達(dá)前后地震波形數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)性質(zhì)的差別，如AIC算法；此外還有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、高階統(tǒng)計(jì)法、以及基于小波理論的小波變換法等。STA/LTA及其改進(jìn)算法，由于算法簡(jiǎn)單、計(jì)算效率高、適于實(shí)時(shí)處理，在地震領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。這些方法用于地震信號(hào)的處理具有較好的適用性，但工程尺度下產(chǎn)生的巖石破裂信號(hào)與天然地震信號(hào)不同：1)地震信號(hào)頻率一般為幾十赫茲以下，而微震信號(hào)的頻率一般為幾十到幾百赫茲，有的高達(dá)幾千赫茲；2)地震信號(hào)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，一般大于1秒，微震信號(hào)持續(xù)時(shí)間較短，一般不超過(guò)0.1秒；3)微震與天然地震相比，一般震級(jí)小，較小的微震事件不易被拾??；4)工程環(huán)境下由于機(jī)械施工、電氣干擾、車(chē)輛行駛等因素造成背景噪音復(fù)雜，使得監(jiān)測(cè)到的大多數(shù)微震信號(hào)信噪比較低。因此，將地震領(lǐng)域的信號(hào)識(shí)別及P波到時(shí)拾取方法用于工程尺度微震信號(hào)是不合適的，主要表現(xiàn)為：1)難以識(shí)別低信噪比的微弱信號(hào)；2)P波初至自動(dòng)拾取誤差較大。為此，針對(duì)上述不足，發(fā)明一種可以有效識(shí)別工程尺度下微震信號(hào)及其p波初至的自動(dòng)識(shí)別的方法，提高工程尺度下微震信號(hào)及其P波初至的拾取準(zhǔn)確率，進(jìn)而提高巖爆、礦震、塌方等地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警的及時(shí)性與準(zhǔn)確性，是非常必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供了一種工程尺度下微震信號(hào)及p波初至自動(dòng)識(shí)別算法，提高工程尺度下微震信號(hào)及其P波初至的拾取準(zhǔn)確率，進(jìn)而提高巖爆、礦震、塌方等地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警的及時(shí)性與準(zhǔn)確性。一種工程尺度下微震信號(hào)及p波初至自動(dòng)識(shí)別算法，包括以下步驟：步驟1、讀取振動(dòng)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的設(shè)定時(shí)窗內(nèi)波形的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，建立平面直角坐標(biāo)系，其中X軸對(duì)應(yīng)波形的采樣點(diǎn)編號(hào)，Y軸對(duì)應(yīng)波形的幅值，在平面直角坐標(biāo)系中對(duì)時(shí)窗內(nèi)波形的采樣點(diǎn)進(jìn)行對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)；步驟2、計(jì)算采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)N，設(shè)置零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)上限M1，零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)下限M2；設(shè)置微震信號(hào)時(shí)間判斷閥值T；步驟3、設(shè)定第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的加權(quán)因子K(A)和特征函數(shù)CF(A)；設(shè)定第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)短時(shí)平均值STA(A)和長(zhǎng)時(shí)平均值LTA(A)；設(shè)定第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的動(dòng)態(tài)閾值r(A)；其中A為采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)的編號(hào)；步驟4、以平面直角坐標(biāo)系中編號(hào)最小的采樣點(diǎn)為當(dāng)前采樣點(diǎn)，當(dāng)前采樣點(diǎn)的編號(hào)為i；步驟5、設(shè)置算法參數(shù)變量M、S、L、t，M、S、L、t的初值均設(shè)置為0，其中M為零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)；S為計(jì)數(shù)器；L的計(jì)算公式為L(zhǎng)＝3+M/3；t為拾取出的微震信號(hào)的持續(xù)時(shí)間；步驟6、比較當(dāng)前采樣點(diǎn)的短時(shí)平均值STA(i)和動(dòng)態(tài)閾值r(i)的大?。徊襟E7、若當(dāng)前采樣點(diǎn)的短時(shí)平均值STA(i)小于當(dāng)前采樣點(diǎn)的動(dòng)態(tài)閥值r(i)，則當(dāng)前采樣點(diǎn)不是P波初至點(diǎn)，此時(shí)將當(dāng)前采樣點(diǎn)的下一個(gè)采樣點(diǎn)作為當(dāng)前采樣點(diǎn)，返回到步驟(6)；若當(dāng)前采樣點(diǎn)的短時(shí)平均值STA(i)大于等于當(dāng)前點(diǎn)的動(dòng)態(tài)閥值r(i)，則將當(dāng)前采樣點(diǎn)的編號(hào)i賦值給k，計(jì)算當(dāng)前采樣點(diǎn)的幅值P1，將當(dāng)前采樣點(diǎn)的幅值大小P1賦值給緩存最大幅值P0，然后進(jìn)行步驟(8)；步驟8、計(jì)算編號(hào)為k的采樣點(diǎn)的下一個(gè)采樣點(diǎn)k+1的幅值P2；步驟9、如果采樣點(diǎn)的編號(hào)為k的采樣點(diǎn)的下一個(gè)采樣點(diǎn)k+1不是零交叉點(diǎn)，將緩存最大幅值P0和采樣點(diǎn)k+1的幅值P2中較大值賦值給緩存最大幅值P0，將k+1賦值給k，當(dāng)k的值小于波形采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)N時(shí)，返回步驟8；當(dāng)k的值大于等于波形采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)N時(shí)，則將當(dāng)前采樣點(diǎn)的下一個(gè)采樣點(diǎn)作為當(dāng)前采樣點(diǎn)，返回步驟5；如果采樣點(diǎn)的編號(hào)為k的下一個(gè)采樣點(diǎn)k+1是零交叉點(diǎn)，則零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)M值加1，將k+1賦值給k，然后進(jìn)行步驟10；步驟10、若零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)M值大于零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)上限M1值，則當(dāng)前采樣點(diǎn)不為P波初至點(diǎn)，則將當(dāng)前采樣點(diǎn)的下一個(gè)采樣點(diǎn)作為當(dāng)前采樣點(diǎn)，返回步驟5；若零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)M值小于等于零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)上限M1值，則計(jì)算當(dāng)前采樣點(diǎn)的判定參數(shù)δ＝LTA(i)×M，然后進(jìn)行步驟11；步驟11、比較編號(hào)為k的采樣點(diǎn)的短時(shí)平均值STA(k)與當(dāng)前采樣點(diǎn)的判定參數(shù)δ的大小：若編號(hào)為k的采樣點(diǎn)的短時(shí)平均值STA(k)小于等于當(dāng)前采樣點(diǎn)的判定參數(shù)δ，計(jì)數(shù)器S值歸零，將P2賦值給P0，此時(shí)將k加1，返回步驟8；若編號(hào)為k的采樣點(diǎn)的短時(shí)平均值STA(k)大于當(dāng)前采樣點(diǎn)的判定參數(shù)δ，計(jì)數(shù)器S值加1，計(jì)算L＝3+M/3，進(jìn)入步驟12；步驟12、比較計(jì)數(shù)器S值與L的大小：若計(jì)數(shù)器S值小于等于L，則將P2賦值給P0，將k加1，返回步驟8；若計(jì)數(shù)器S值大于L，計(jì)算從當(dāng)前采樣點(diǎn)i到編號(hào)為k的采樣點(diǎn)的這段波形的持續(xù)時(shí)間t，t＝(k-i)/f，其中f為采樣頻率；步驟13、當(dāng)t小于微震信號(hào)時(shí)間判斷閥值T或零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)M小于零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)下限M2時(shí)，則當(dāng)前采樣點(diǎn)i與編號(hào)為k的采樣點(diǎn)之間的采樣點(diǎn)不是微震信號(hào)，將編號(hào)為k的采樣點(diǎn)的下一個(gè)采樣點(diǎn)作為當(dāng)前采樣點(diǎn)，清零M、P0、P1、P2、S、L的取值，進(jìn)行步驟5；當(dāng)t大于等于時(shí)間閥值T且零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)M大于等于零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)下限M2時(shí)，則當(dāng)前采樣點(diǎn)i與編號(hào)為k的采樣點(diǎn)之間的采樣點(diǎn)為微震信號(hào)，將當(dāng)前采樣點(diǎn)的編號(hào)i賦值給T1，將k賦值給T2，其中編號(hào)為T(mén)1的采樣點(diǎn)為微震信號(hào)的P波初至點(diǎn)，編號(hào)為T(mén)2的采樣點(diǎn)為信號(hào)結(jié)束點(diǎn)，進(jìn)入步驟14；步驟14、將編號(hào)為k的采樣點(diǎn)的下一個(gè)采樣點(diǎn)作為當(dāng)前采樣點(diǎn)，清零M、P0、P1、P2、S、L的取值，進(jìn)行步驟5，直至將設(shè)定時(shí)窗內(nèi)波形的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)分析完。如上所述的對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)包括以下步驟：選取時(shí)窗中設(shè)定個(gè)數(shù)的連續(xù)的采樣點(diǎn)作為校正樣本，若校正樣本中幅值為正的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)與幅值為負(fù)的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)的比值不在設(shè)定比值范圍內(nèi)，則設(shè)定時(shí)窗內(nèi)波形的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)需對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)，計(jì)算校正樣本幅值的平均值，將設(shè)定時(shí)窗內(nèi)波形的采樣點(diǎn)幅值與校正樣本幅值的平均值相加，完成對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)；若校正樣本中幅值為正的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)與幅值為負(fù)的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)的比值不在設(shè)定比值范圍內(nèi)，則設(shè)定時(shí)窗內(nèi)波形的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)不需對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)。如上所述的第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的加權(quán)因子K(A)基于以下公式：所述的第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的特征函數(shù)CF(A)基于以下公式：其中，A為對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)后波形中采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)的編號(hào)，y(A)為對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)后波形的第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的幅值，為y(A)一階差分；所述的第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的短時(shí)平均值STA(A)基于以下公式：STA(A)＝STA(A-1)+C3×[CF(A)-STA(A-1)]所述的第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的長(zhǎng)時(shí)平均值LTA(A)基于以下公式：LTA(A)＝LTA(A-1)+C4×[CF(A)-LTA(A-1)]所述的第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的動(dòng)態(tài)閾值r(A)基于以下公式：r(A)＝C5×LTA(A)其中，C3為短時(shí)平均系數(shù)，C4為長(zhǎng)時(shí)平均系數(shù)，C5為觸發(fā)閥值。當(dāng)P波到來(lái)時(shí)，將引起微震信號(hào)振幅或者頻率等波形特征變化，若信號(hào)的信噪比越低，則P波初至越不明顯。因而提高拾取算法對(duì)該類(lèi)變化的敏感性，將能有利于提高工程尺度下微震信號(hào)的P波初至拾取能力。而算法中的加權(quán)因子K、特征函數(shù)CF、動(dòng)態(tài)長(zhǎng)短時(shí)平均比值ε均能反應(yīng)波形的特征變化，直接影響拾取準(zhǔn)確率，動(dòng)態(tài)長(zhǎng)短時(shí)平均比值ε為長(zhǎng)時(shí)平均值LTA(A)與短時(shí)平均值STA(A)的比值：分析本發(fā)明的加權(quán)因子K、特征函數(shù)CF、動(dòng)態(tài)長(zhǎng)短時(shí)平均比值ε對(duì)信號(hào)振幅或者頻率波形等特征變化的敏感性，分別如圖2、3、4。對(duì)比結(jié)果分析本發(fā)明三種變量在頻率或振幅變化處數(shù)值改變明顯，達(dá)到峰值的迅速，因此在理論上本發(fā)明對(duì)信噪比低的信號(hào)及其P波初至的拾取效果明顯。從錦屏引水隧洞實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)中隨機(jī)選取555個(gè)微震信號(hào)為樣本，定義兩個(gè)拾取結(jié)果判斷準(zhǔn)則：1)信號(hào)成功拾?。耗軐颖拘盘?hào)自動(dòng)識(shí)別出來(lái)而不產(chǎn)生漏波與誤判。這樣將有利于人工對(duì)自動(dòng)拾取出來(lái)的信號(hào)部分進(jìn)行進(jìn)一步處理。信號(hào)成功拾取個(gè)數(shù)越多，信號(hào)拾取率越高。2)P波初至拾取準(zhǔn)確：將自動(dòng)算法拾取P波初至結(jié)果與人工拾取結(jié)果相比，若拾取誤差不大于3個(gè)采樣點(diǎn)，則認(rèn)為該算法自動(dòng)拾取結(jié)果準(zhǔn)確。本發(fā)明信號(hào)拾取率為94.23％，P波拾取準(zhǔn)確率為73.51％，拾取率完全滿(mǎn)足微震領(lǐng)域目前定位誤差。分析2015年6月15日至2015年7月15日錦屏極深地下實(shí)驗(yàn)室微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，一共524個(gè)微震信號(hào)，109個(gè)事件，將人工拾取P波、本發(fā)明拾取結(jié)果用于定位，結(jié)果分別如圖6、7所示，其中7#實(shí)驗(yàn)室是巖石破裂高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，可以看出本發(fā)明定位結(jié)果微震事件的聚集度較高，微震事件空間分布規(guī)律與人工拾取結(jié)果接近，與工程實(shí)際情況相符。將人工拾取過(guò)程中信噪比非常低、P波不明顯、定位結(jié)果明顯異常的13個(gè)事件，如圖6中的三角形所示，用本發(fā)明拾取定位分析：1)本發(fā)明拾取的P波結(jié)果均能成功定位，如圖7中的三角形所示；2)本發(fā)明該13個(gè)事件拾取定位效果相對(duì)于人工拾取改進(jìn)明顯，絕大部分在定位誤差允許的范圍內(nèi)。有益效果：本發(fā)明針對(duì)工程尺度下微震信號(hào)特點(diǎn)，改進(jìn)地震領(lǐng)域的識(shí)別算法，本發(fā)明能夠準(zhǔn)確的自動(dòng)拾取工程尺度下的微震信號(hào)特別是性噪比較低的弱信號(hào)，同時(shí)提高了自動(dòng)拾取P波初至的準(zhǔn)確率，進(jìn)而提高巖爆、礦震、塌方等地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警的及時(shí)性與準(zhǔn)確性。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明流程圖；圖2為本發(fā)明加權(quán)因子K對(duì)振幅或頻率變化敏感性分析圖；如圖2(a)當(dāng)振幅發(fā)生變化時(shí)，本發(fā)明的加權(quán)因子振幅約增大2倍；如圖2(b)當(dāng)頻率發(fā)生變化時(shí)，本發(fā)明K值變化幅度較為明顯。圖3為本發(fā)明特征函數(shù)CF對(duì)振幅或頻率變化敏感性分析圖；圖3(a)模擬背景噪音中出現(xiàn)幅值較小的微震信號(hào)，即幅值由1突變到2時(shí)，本發(fā)明特征函數(shù)在突變點(diǎn)的幅值由1到16，突變前后波形對(duì)稱(chēng)軸由Y＝1變?yōu)閅＝16；本發(fā)明在突變前后幅值變化和對(duì)稱(chēng)軸偏移明顯，特征函數(shù)曲線(xiàn)突變迅速，圖3(b)模擬信號(hào)出現(xiàn)頻率變化時(shí)，本發(fā)明特征函數(shù)在突變點(diǎn)的幅值由1到15.6，幅值變化明顯，幅值大小增長(zhǎng)迅速。圖4為本發(fā)明ε比值對(duì)振幅或頻率變化敏感性分析圖；圖4(a)所示：本發(fā)明ε變化曲線(xiàn)在波形振幅變化后3個(gè)采樣內(nèi)即達(dá)到峰值，曲線(xiàn)變化明顯，；如圖4(b)當(dāng)頻率變化時(shí)，人工能準(zhǔn)確拾取出本發(fā)明頻率改變位置，曲線(xiàn)變化明顯。圖5為本發(fā)明實(shí)例1拾取過(guò)程S-L值變化圖；圖6人工拾取微震信號(hào)P波定位效果左視圖；圖7本發(fā)明自動(dòng)拾取微震信號(hào)P波定位效果左視圖。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、工作流程、使用方法達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)例的限制。錦屏地下實(shí)驗(yàn)室垂直巖石覆蓋達(dá)2400米，是目前世界巖石覆蓋最深的實(shí)驗(yàn)室，工程區(qū)的最大主應(yīng)力可達(dá)63MPa，屬典型的高應(yīng)力區(qū)，其中7#、8#實(shí)驗(yàn)室工程施工時(shí)已遭遇到強(qiáng)～極強(qiáng)巖爆，給現(xiàn)場(chǎng)人員和設(shè)備安全造成了嚴(yán)重威脅和損失?，F(xiàn)場(chǎng)微震監(jiān)測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于傳感器距離巖爆風(fēng)險(xiǎn)較高的7-8#實(shí)驗(yàn)室施工段距離較遠(yuǎn)，大概為400～500m，微震信號(hào)在傳播過(guò)程中衰減嚴(yán)重，且現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)背景噪音復(fù)雜，監(jiān)測(cè)到的微震信號(hào)大多數(shù)信噪比低，能量幅值小，P波初至不明顯，致使微震信號(hào)不易識(shí)別，P波不易拾取。利用該工程微震樣本信號(hào)，將本發(fā)明拾取和人工拾取結(jié)果對(duì)比分析，利用粒子群算法優(yōu)化出適于該工程的本發(fā)明最佳參數(shù)組：C3＝0.25，C4＝0.08，C5＝2，上限M1＝300，下限M2＝15，T＝0.01。本實(shí)例以分析該工程某時(shí)窗內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)為例加以說(shuō)明。實(shí)例1：一種工程尺度下微震信號(hào)及p波初至自動(dòng)識(shí)別算法，流程如圖1所示，其步驟如下：(1)、讀取振動(dòng)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到的設(shè)定時(shí)窗內(nèi)波形的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)，建立平面直角坐標(biāo)系X0Y，其中X軸對(duì)應(yīng)波形的采樣點(diǎn)編號(hào)，從平面直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)到X軸正軸方向編號(hào)從1開(kāi)始，按照編號(hào)從小到大排列采樣點(diǎn)，采樣點(diǎn)編號(hào)為正整數(shù)，Y軸對(duì)應(yīng)波形的幅值，在平面直角坐標(biāo)系中對(duì)時(shí)窗內(nèi)波形的采樣點(diǎn)進(jìn)行對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)，進(jìn)入步驟(2)。波形對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)：選取時(shí)窗中設(shè)定個(gè)數(shù)(在本例中為1000個(gè))連續(xù)的采樣點(diǎn)作為校正樣本，若校正樣本中幅值為正的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)與幅值為負(fù)的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)的比值不在設(shè)定比值范圍內(nèi)(在本例中為小于0.95或大于1.05)，則選取的時(shí)窗內(nèi)波形的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)需對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)，計(jì)算校正樣本幅值的平均值，將步驟(1)中設(shè)定時(shí)窗內(nèi)波形的采樣點(diǎn)幅值與校正樣本幅值的平均值相加，完成對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)，這樣有利于準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)波形中的零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)M，減小算法拾取誤差。若校正樣本中幅值為正的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)與幅值為負(fù)的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)的比值在設(shè)定比值范圍內(nèi)(在本例中為大于等于0.95小于等于1.05)，則步驟(1)中設(shè)定時(shí)窗內(nèi)波形的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)不需對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)。(2)計(jì)算對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)后平面直角坐標(biāo)系中波形的采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)N。設(shè)置零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)上限M1＝300，零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)下限M2＝15；設(shè)置微震信號(hào)時(shí)間判斷閥值T＝0.01，單位為秒。微震信號(hào)持續(xù)時(shí)間短，設(shè)置零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)上限M1和零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)下限M2，能有效避免持續(xù)時(shí)間較短的電氣尖峰信號(hào)干擾和對(duì)大部分持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的非微震信號(hào)誤判。(3)、利用對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)后平面直角坐標(biāo)系中的波形的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算本發(fā)明的第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的加權(quán)因子K(A)：和第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的特征函數(shù)CF(A)：其中A為對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)后波形中采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)的編號(hào)，y(A)為對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)后波形的第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的幅值，為y(A)一階差分。計(jì)算短時(shí)平均值STA(A)和長(zhǎng)時(shí)平均值LTA(A)：STA(A)＝STA(A-1)+C3×[CF(A)-STA(A-1)]LTA(A)＝LTA(A-1)+C4×[CF(A)-LTA(A-1)]其中STA(A)為第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的短時(shí)平均值；C3為短時(shí)平均系數(shù)，實(shí)例1中C3取值為0.25；LTA(A)為第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)平均值；C4為長(zhǎng)時(shí)平均系數(shù)，實(shí)例1中C4取值為0.08。計(jì)算r(A)＝C5×LTA(A)，r(A)為第A(yíng)個(gè)采樣點(diǎn)的動(dòng)態(tài)閥值，C5為觸發(fā)閥值，實(shí)例1中C5值為取2。(4)、以平面直角坐標(biāo)系中編號(hào)最小的采樣點(diǎn)為當(dāng)前采樣點(diǎn)，當(dāng)前采樣點(diǎn)的編號(hào)為i。(5)、設(shè)置算法參數(shù)變量M、S、L、t，初值均設(shè)置為0，其中M為零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)；S為計(jì)數(shù)器，起計(jì)數(shù)作用；L的計(jì)算公式為L(zhǎng)＝3+M/3；t為拾取出的微震信號(hào)的持續(xù)時(shí)間。(6)、比較當(dāng)前采樣點(diǎn)的短時(shí)平均STA(i)值和動(dòng)態(tài)閥值r(i)的大小。(7)、若當(dāng)前采樣點(diǎn)的短時(shí)平均值STA(i)小于當(dāng)前采樣點(diǎn)的動(dòng)態(tài)閥值r(i)，則當(dāng)前采樣點(diǎn)不是P波初至點(diǎn)，此時(shí)將當(dāng)前采樣點(diǎn)的下一個(gè)采樣點(diǎn)作為當(dāng)前采樣點(diǎn)，返回到步驟(6)；若當(dāng)前采樣點(diǎn)的短時(shí)平均值STA(i)大于等于當(dāng)前點(diǎn)的動(dòng)態(tài)閥值r(i)，則當(dāng)前采樣點(diǎn)可能為P波初至點(diǎn)，將當(dāng)前采樣點(diǎn)的編號(hào)i賦值給k，即為k＝i，計(jì)算當(dāng)前采樣點(diǎn)的幅值大小P1，為找出當(dāng)前采樣點(diǎn)后第一個(gè)峰值，將當(dāng)前采樣點(diǎn)的幅值大小P1賦值給緩存最大幅值P0暫存為最大峰值，然后進(jìn)行步驟(8)。(8)、計(jì)算對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)后坐標(biāo)系波形中采樣點(diǎn)的編號(hào)為k的下一個(gè)采樣點(diǎn)k+1的幅值P2。(9)、如果對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)后波形中采樣點(diǎn)的編號(hào)為k的下一個(gè)采樣點(diǎn)k+1不是零交叉點(diǎn)，比較緩存最大幅值P0、采樣點(diǎn)k+1的幅值P2的大小，將較大值賦值給緩存最大幅值P0，將k+1賦值給k，當(dāng)k的值小于波形采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)N時(shí)，返回步驟(8)；當(dāng)k的值大于等于波形采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)N時(shí)，則將當(dāng)前采樣點(diǎn)的下一個(gè)采樣點(diǎn)作為當(dāng)前采樣點(diǎn)，即i＝i+1，返回步驟(5)。如果對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)后坐標(biāo)系波形中采樣點(diǎn)的編號(hào)為k的下一個(gè)采樣點(diǎn)k+1是零交叉點(diǎn)，則零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)M值加1，即M＝M+1，將k+1賦值給k，然后進(jìn)行步驟(10)。(10)、判斷若零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)M值大于零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)上限M1值，則當(dāng)前采樣點(diǎn)不為P波初至點(diǎn)，則將當(dāng)前采樣點(diǎn)的下一個(gè)采樣點(diǎn)作為當(dāng)前采樣點(diǎn)，即i＝i+1，返回步驟(5)。若零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)M值小于等于零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)上限M1值，則計(jì)算當(dāng)前采樣點(diǎn)的判定參數(shù)δ＝LTA(i)×M，然后進(jìn)行步驟(11)。(11)、比較編號(hào)為k的采樣點(diǎn)的短時(shí)平均值STA(k)與當(dāng)前采樣點(diǎn)的判定參數(shù)δ的大?。喝艟幪?hào)為k的采樣點(diǎn)的短時(shí)平均值STA(k)小于等于當(dāng)前采樣點(diǎn)的判定參數(shù)δ，計(jì)數(shù)器S值歸零，將P2賦值給P0，此時(shí)將k加1，即k＝k+1，返回步驟(8)；若編號(hào)為k的采樣點(diǎn)短時(shí)平均值STA(k)大于當(dāng)前采樣點(diǎn)的判定參數(shù)δ，計(jì)數(shù)器S值加1，即S＝S+1，計(jì)算L＝3+M/3，進(jìn)入步驟(12)。(12)、比較計(jì)數(shù)器S值與L的大?。喝粲?jì)數(shù)器S值小于等于L，則將P2賦值給P0，此時(shí)將k加1，即k＝k+1，返回步驟(8)；若計(jì)數(shù)器S值大于L，計(jì)算對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)后坐標(biāo)系波形中從當(dāng)前采樣點(diǎn)到編號(hào)為k的采樣點(diǎn)的這段波形的持續(xù)時(shí)間t，t＝(k-i)/f，其中f為采樣頻率。(13)、當(dāng)t小于微震信號(hào)時(shí)間判斷閥值T，T為0.01，單位為秒，或零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)M小于零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)下限M2時(shí)，M2為15，則判斷當(dāng)前采樣點(diǎn)i與編號(hào)為k的采樣點(diǎn)之間的采樣點(diǎn)不是微震信號(hào)，需對(duì)此時(shí)的采樣點(diǎn)k后的信號(hào)繼續(xù)拾取，此時(shí)將對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)后波形坐標(biāo)系中編號(hào)為k的采樣點(diǎn)的下一個(gè)采樣點(diǎn)作為當(dāng)前采樣點(diǎn)，清零M、P0、P1、P2、S、L的取值，進(jìn)行步驟(5)；當(dāng)t大于等于微震信號(hào)時(shí)間閥值T且零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)M大于等于零交叉點(diǎn)個(gè)數(shù)下限M2時(shí)，則判斷當(dāng)前采樣點(diǎn)i與編號(hào)為k的采樣點(diǎn)之間的采樣點(diǎn)為微震信號(hào)，將i賦值給T1，k賦值給T2，其中編號(hào)為T(mén)1的采樣點(diǎn)為微震信號(hào)的P波初至點(diǎn)，編號(hào)為T(mén)2的采樣點(diǎn)為信號(hào)結(jié)束點(diǎn)，進(jìn)入步驟(14)。(14)、繼續(xù)對(duì)下一個(gè)信號(hào)自動(dòng)分析，對(duì)稱(chēng)校準(zhǔn)后波形坐標(biāo)系中編號(hào)為k的采樣點(diǎn)的下一個(gè)采樣點(diǎn)作為當(dāng)前采樣點(diǎn)，清零M、P0、P1、P2、S、L的取值，進(jìn)行步驟(5)，直至將設(shè)定時(shí)窗內(nèi)波形的采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)分析完。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。