基于手机移动传感网络的矿震群智定位方法

为提高矿震监测系统定位精度,减少监测盲区,降低监测成本,基于分布式的思想,提出一种基于手机移动传感网络的矿震定位方法。首先以矿区附近工人及家属等使用的智能手机建立手机移动传感网络,其次对模拟震源点网格化,构建基于标准差的目标函数,提出改进的萤火虫寻优策略,并使用拐点回溯法以及手机移动传感网络排除离散点策略(EDPS)降低定位误差,最后通过矿震模拟实验进行验证。实验结果表明:在手机移动传感网络无到时误差理想情况下,所有模拟震源点都能够准确收敛至震源位置,定位误差小于1 m。但手机相较于检波器到时误差较高,且定位误差与到时误差具有相关性,当手机到时误差为?1.0～1.0 s时,传统算法定位误差为216 m,无法实现高精度定位。通过研究目标函数值与定位误差间的关系,提出并使用拐点回溯法以及EDPS两种优化方法,算法绝对定位误差降低至73 m,当到时误差为?0.2～0.2 s时,绝对定位误差降低至17 m,定位精度提高76.1%。基于手机移动传感网络的矿震群智定位方法,为矿震监测提供了一种新方法,未来可考虑与井下微震系统联合,在节省监测成本、提高定位精度方面具有重要意义。