1.一种铁路隧道施工岩爆微震监测系统,其特征在于,所述铁路隧道施工岩爆微震监测系统至少包括:采集转化模块,用于采集隧道目标处的岩爆数据;分析处理模块,用于对所述岩爆数据进行物理分析;预警模块,用于根据所述分析处理模块的结果对隧道施工过程中潜在的岩爆风险进行动态预警;其中,所述物理分析包括利用波形分析模型将所述岩爆数据分析处理成涉及目标处的岩爆评估项目、岩爆定位项目以及岩爆滤波项目的可视化分析数据;其中,所述岩爆数据至少包括岩爆振动波、爆破波和破裂波;所述预警模块根据涉及岩爆评估项目、岩爆定位项目以及岩爆滤波项目的可视化数据进行预警;所述预警模块通过实时分析深埋隧道开挖过程中微震事件的数量及其对应震源参数的时空演化特征,对隧道开挖过程中潜在的岩爆风险进行动态预警;所述预警模块服从矢量计算,矢量计算为岩爆点的P波和S波的向量运算,预警模块报告结果为向量运算的集合;岩爆点的向量运算公式为: ;其中,P为岩爆点的纵波,S为岩爆点的横波, 为P波和S波的夹角;报告结果的集合公式为: ;所述预警模块根据岩爆点的集合进行预警干涉。
2.根据权利要求1所述的一种铁路隧道施工岩爆微震监测系统,其特征在于,所述采集转化模块至少包括:若干设置在目标处的传感器,用于采集目标处的微振动信号;信号采集仪,用于接收所述传感器采集的微振动信号并将其转化成初始振动波形;中心服务器,用于处理所述信号采集仪采集的初始振动波形;若干所述传感器和所述信号采集仪通信连接,所述信号采集仪与所述中心服务器通信连接,组成传感网络。
3.根据权利要求2所述的一种铁路隧道施工岩爆微震监测系统,其特征在于,所述中心服务器通过波形转化的方式将所述信号采集仪采集的初始振动波形转化成所述岩爆数据。
4.根据权利要求3所述的一种铁路隧道施工岩爆微震监测系统,其特征在于,所述中心服务器进行所述波形转化的步骤至少包括:读取涉及岩爆评估项目、岩爆定位项目以及岩爆滤波项目的岩爆振动波、爆破波和破裂波的周期T和频率f;计算出岩爆振动波的相位差、岩爆爆破波的相位差以及岩爆破裂波的相位差;对所述岩爆振动波的相位差、所述岩爆爆破波的相位差以及所述岩爆破裂波的相位差进行谐振处理。
5.根据权利要求2所述的一种铁路隧道施工岩爆微震监测系统,其特征在于,所述传感器通过网连模块与所述中心服务器无线连接;所述网连模块至少包括近端数据处理单元和远程数据处理单元;所述近端数据处理单元采用边缘计算,所述远程数据处理单元采用IoT计算。
6.根据权利要求1所述的一种铁路隧道施工岩爆微震监测系统,其特征在于,所述可视化分析数据至少包括微破裂事件次数和微震能量大小。
7.一种铁路隧道施工岩爆微震监测方法,其特征在于,至少包括以下步骤:S1、采集隧道目标处的岩爆数据;其中,所述岩爆数据至少包括岩爆振动波、爆破波和破裂波;S2、对所述岩爆数据进行物理分析;S3、根据所述物理分析的结果对隧道施工过程中潜在的岩爆风险进行动态预警;其中,所述物理分析包括利用波形分析模型将所述岩爆数据分析处理成涉及目标处的岩爆评估项目、岩爆定位项目以及岩爆滤波项目的可视化分析数据;根据涉及岩爆评估项目、岩爆定位项目以及岩爆滤波项目的可视化数据进行预警;通过实时分析深埋隧道开挖过程中微震事件的数量及其对应震源参数的时空演化特征,对隧道开挖过程中潜在的岩爆风险进行动态预警;对岩爆点的P波和S波进行向量运算,岩爆点的向量运算公式为: ;其中,P为岩爆点的纵波,S为岩爆点的横波, 为P波和S波的夹角;获取岩爆点的向量运算的集合,集合公式为: ;根据岩爆点的集合进行预警干涉。