CN117589890B - 基于声发射特征的岩石崩塌预警方法及系统 - Google Patents
基于声发射特征的岩石崩塌预警方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了基于声发射特征的岩石崩塌预警方法及系统，应用于智能监测技术领域，方法包括：对目标监测区域进行样本采样获取岩石样本；在实验室环境对岩石样本进行加载试验获取岩石样本在破坏过程中的声发射特征；构建监听节点布局；通过监听节点布局处的监听节点获取目标监测区域的声发射信号，并根据声发射信号、监听节点布局和声发射特征对目标监测区域进行岩石崩塌预警。本发明基于声发射特征的岩石崩塌预警方法及系统，有效的实现了通过声发射特征对目标监测区域的岩石崩塌情况进行预警，实现了声发射特征在工程中的有效应用，同时通过对目标监测区域的区域特征进行针对性的监听节点布置，有效的提高了崩塌预警的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及智能监测技术，具体涉及基于声发射特征的岩石崩塌预警方法及系统。
背景技术
岩石的声发射现象是指岩石在受力变形破裂过程中发射出声波或超声波的现象。具体来说，当岩石受到外力或内力的作用时，由于其本身的弹性形变、裂纹扩展，脆性材料内局部因能量的快速释放而发出瞬态弹性波，即声发射。声发射是研究脆性材料失稳破裂演化过程的一个良好工具，能连续、实时地监测载荷作用下脆性材料内部微裂纹的产生和扩展，并实现对其破坏位置的定位。岩石的声发射现象能够表现出岩石内部的微裂纹演化状况，对其进行深入研究，能够总结探讨岩石声发射和岩石各力学参数之间的关联，从而促进人们对岩石破裂本质的更深入的认识及理解。
对于岩石破坏失稳过程中的声发射现象，有大量文献进行了实验室环境下的研究，但是基于多种原因，如何将其应用在工程实践中已经成为了难题。现有技术中，申请号为202310858844.9的中国专利公开了基于声发射特征的岩石构造应力预测系统，所述岩石构造应力预测系统包括：声发射检测模块、数据处理模块、数据转换模块、数据分析模块，声发射检测模块：用于对岩石受载时发生形变或断裂等变化而伴随的声发射现象进行实时检测和记录，数据处理模块：通过对声发射检测模块所监测的数据进行收集，并将收集的数据传输至计算机终端，数据转换模块：用于对采集的模拟信号进行转换。从上述对比文件可见现有技术对于声发射现象的工程应用中，主要通过统计方法进行岩石损伤预测，但是忽略了不同风化程度下岩石的特性，不利于大规模推广应用。
发明内容
为了至少克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供基于声发射特征的岩石崩塌预警方法及系统。
第一方面，本申请提供了基于声发射特征的岩石崩塌预警方法，包括：
对目标监测区域进行样本采样获取岩石样本；
在实验室环境对所述岩石样本进行加载试验获取所述岩石样本在破坏过程中的声发射特征；
根据所述目标监测区域的区域特征构建监听节点布局；
通过所述监听节点布局处的监听节点获取所述目标监测区域的声发射信号，并根据所述声发射信号、所述监听节点布局和所述声发射特征对所述目标监测区域进行岩石崩塌预警。
本申请中需要根据目标监测区域的情况进行基准标定，其需要先进行样本采样获取岩石样本，采样过程可以采用现有技术中的岩芯采样技术，本申请不多做限定。在实验室环境下进行加载和声发射特征也属于现有技术，现有技术中有大量文献进行了披露，本申请不多做限定。
在本申请中，需要针对目标监测区域的区域特征构建监听节点的布局，其主要目的是为了提供更准确的岩石崩塌预测。在实际使用中，独立布设在目标监测区域的监听节点会受到大量噪声影响，如周边岩体发出的声发射信号会传导到监听节点处，同时局部岩体产生的损伤并不会直接造成岩石崩塌，其与目标监测区域的岩石结构和风化情况有关，上述原因是声发射特征无法直接应用在工程实际中的主要原因。基于此，发明人需要针对目标监测区域的区域特征构建监听节点，并且将监听节点构成节点群，以使得监听到的数据可以被直接应用于岩石坍塌的预警。其中目标监测区域的区域特征主要是岩石的结构特征，对于一般的边坡工程其主要为岩石的节理发育方向，对于目标监测区域进行针对性的监听节点布置后，可以根据不同监听节点检测到的声发射信号对目标监测区域进行更准确的崩塌预警。本申请通过上述技术方案，有效的实现了通过声发射特征对目标监测区域的岩石崩塌情况进行预警，实现了声发射特征在工程中的有效应用，同时通过对目标监测区域的区域特征进行针对性的监听节点布置，有效的提高了崩塌预警的准确度。
在一种可能的实现方式中，在实验室环境对所述岩石样本进行加载试验获取所述岩石样本在破坏过程中的声发射特征：
对所述岩石样本进行多组加载试验，并在加载试验中采集从加载到破坏过程中的振铃计数数据和应力应变曲线；所述振铃计数数据为单位时间内收到的声发射振铃次数；
根据所述应力应变曲线将所述振铃计数数据划分为密实段、损伤发生段、损伤加速段和破坏段；
获取所述损伤加速段中多组所述振铃计数数据的峰值数据的平均值作为加速振铃数据，并获取所述损伤发生段中多组所述振铃计数数据的峰值数据的平均值作为发生振铃数据；
计算所述加速振铃数据与所述发生振铃数据的比值作为所述声发射特征。
在一种可能的实现方式中，根据所述应力应变曲线将所述振铃计数数据划分为密实段、损伤发生段、损伤加速段和破坏段包括：
计算所述应力应变曲线的斜率曲线，并从所述斜率曲线中选出分界点；所述分界点为两侧斜率差异大于预设值的点；
以所述振铃计数数据起点到第一个所述分界点的区间作为密实段；以第一个所述分界点到第二个所述分界点的区间作为损伤发生段；以第二个所述分界点到第三个所述分界点的区间作为损伤加速段；以第三个所述分界点到所述振铃计数数据终点的区间作为破坏段。
在一种可能的实现方式中，根据所述目标监测区域的区域特征构建监听节点布局包括：
根据地质钻孔或超声波检测获取所述目标监测区域的岩石节理发育方向；
沿所述岩石节理发育方向在所述目标监测区域布设多条监听线路，每条所述监听线路上至少设置三个所述监听节点。
在一种可能的实现方式中，通过监听节点获取所述目标监测区域的声发射信号，并根据所述声发射信号、所述监听节点布局和所述声发射特征对所述目标监测区域进行岩石崩塌预警包括：
持续获取在所述目标监测区域正常状态下所述监听节点检测到单位时间内的平均振铃计数作为基准振铃计数；
当所述监听节点检测到单位时间内的平均振铃计数与所述基准振铃计数的比例大于所述声发射特征时，将该监听节点标记为疑似失稳节点；
所述疑似失稳节点遍历所述疑似失稳节点所在的所述监听线路中的监听节点，并在该所述监听线路中该疑似失稳节点相邻的监听节点均为所述疑似失稳节点时，判定所述目标监测区域存在岩石崩塌发生风险发出岩石崩塌预警警报。
第二方面，本申请还提供了基于声发射特征的岩石崩塌预警系统，包括：
采样单元，被配置为对目标监测区域进行样本采样获取岩石样本；
实验单元，被配置为在实验室环境对所述岩石样本进行加载试验获取所述岩石样本在破坏过程中的声发射特征；
构建单元，被配置为根据所述目标监测区域的区域特征构建监听节点布局；
预警单元，被配置为通过所述监听节点布局处的监听节点获取所述目标监测区域的声发射信号，并根据所述声发射信号、所述监听节点布局和所述声发射特征对所述目标监测区域进行岩石崩塌预警。
在一种可能的实现方式中，所述实验单元还被配置为：
对所述岩石样本进行多组加载试验，并在加载试验中采集从加载到破坏过程中的振铃计数数据和应力应变曲线；所述振铃计数数据为单位时间内收到的声发射振铃次数；
根据所述应力应变曲线将所述振铃计数数据划分为密实段、损伤发生段、损伤加速段和破坏段；
获取所述损伤加速段中多组所述振铃计数数据的峰值数据的平均值作为加速振铃数据，并获取所述损伤发生段中多组所述振铃计数数据的峰值数据的平均值作为发生振铃数据；
计算所述加速振铃数据与所述发生振铃数据的比值作为所述声发射特征。
在一种可能的实现方式中，所述实验单元还被配置为：
计算所述应力应变曲线的斜率曲线，并从所述斜率曲线中选出分界点；所述分界点为两侧斜率差异大于预设值的点；
以所述振铃计数数据起点到第一个所述分界点的区间作为密实段；以第一个所述分界点到第二个所述分界点的区间作为损伤发生段；以第二个所述分界点到第三个所述分界点的区间作为损伤加速段；以第三个所述分界点到所述振铃计数数据终点的区间作为破坏段。
在一种可能的实现方式中，所述构建单元还被配置为：
根据地质钻孔或超声波检测获取所述目标监测区域的岩石节理发育方向；
沿所述岩石节理发育方向在所述目标监测区域布设多条监听线路，每条所述监听线路上至少设置三个所述监听节点。
在一种可能的实现方式中，所述预警单元还被配置为：
持续获取在所述目标监测区域正常状态下所述监听节点检测到单位时间内的平均振铃计数作为基准振铃计数；
当所述监听节点检测到单位时间内的平均振铃计数与所述基准振铃计数的比例大于所述声发射特征时，将该监听节点标记为疑似失稳节点；
所述疑似失稳节点遍历所述疑似失稳节点所在的所述监听线路中的监听节点，并在该所述监听线路中该疑似失稳节点相邻的监听节点均为所述疑似失稳节点时，判定所述目标监测区域存在岩石崩塌发生风险发出岩石崩塌预警警报。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明基于声发射特征的岩石崩塌预警方法及系统，通过上述技术方案，有效的实现了通过声发射特征对目标监测区域的岩石崩塌情况进行预警，实现了声发射特征在工程中的有效应用，同时通过对目标监测区域的区域特征进行针对性的监听节点布置，有效的提高了崩塌预警的准确度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本申请实施例方法步骤示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，本申请中附图仅起到说明和描述的目的，并不用于限定本申请的保护范围。另外，应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请实施例的一些实施例实现的操作。应该理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本申请内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其它操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
请结合参阅图1，为本发明实施例所提供的基于声发射特征的岩石崩塌预警方法的流程示意图，进一步地，所述基于声发射特征的岩石崩塌预警方法具体可以包括以下步骤S1-步骤S4所描述的内容。
S1：对目标监测区域进行样本采样获取岩石样本；
S2：在实验室环境对所述岩石样本进行加载试验获取所述岩石样本在破坏过程中的声发射特征；
S3：根据所述目标监测区域的区域特征构建监听节点布局；
S4：通过所述监听节点布局处的监听节点获取所述目标监测区域的声发射信号，并根据所述声发射信号、所述监听节点布局和所述声发射特征对所述目标监测区域进行岩石崩塌预警。
本申请实施例实施时，需要根据目标监测区域的情况进行基准标定，其需要先进行样本采样获取岩石样本，采样过程可以采用现有技术中的岩芯采样技术，本申请实施例不多做限定。在实验室环境下进行加载和声发射特征也属于现有技术，现有技术中有大量文献进行了披露，本申请实施例不多做限定。
在本申请实施例中，需要针对目标监测区域的区域特征构建监听节点的布局，其主要目的是为了提供更准确的岩石崩塌预测。在实际使用中，独立布设在目标监测区域的监听节点会受到大量噪声影响，如周边岩体发出的声发射信号会传导到监听节点处，同时局部岩体产生的损伤并不会直接造成岩石崩塌，其与目标监测区域的岩石结构和风化情况有关，上述原因是声发射特征无法直接应用在工程实际中的主要原因。基于此，发明人需要针对目标监测区域的区域特征构建监听节点，并且将监听节点构成节点群，以使得监听到的数据可以被直接应用于岩石坍塌的预警。其中目标监测区域的区域特征主要是岩石的结构特征，对于一般的边坡工程其主要为岩石的节理发育方向，对于目标监测区域进行针对性的监听节点布置后，可以根据不同监听节点检测到的声发射信号对目标监测区域进行更准确的崩塌预警。本申请实施例通过上述技术方案，有效的实现了通过声发射特征对目标监测区域的岩石崩塌情况进行预警，实现了声发射特征在工程中的有效应用，同时通过对目标监测区域的区域特征进行针对性的监听节点布置，有效的提高了崩塌预警的准确度。
在一种可能的实现方式中，在实验室环境对所述岩石样本进行加载试验获取所述岩石样本在破坏过程中的声发射特征：
对所述岩石样本进行多组加载试验，并在加载试验中采集从加载到破坏过程中的振铃计数数据和应力应变曲线；所述振铃计数数据为单位时间内收到的声发射振铃次数；
根据所述应力应变曲线将所述振铃计数数据划分为密实段、损伤发生段、损伤加速段和破坏段；
获取所述损伤加速段中多组所述振铃计数数据的峰值数据的平均值作为加速振铃数据，并获取所述损伤发生段中多组所述振铃计数数据的峰值数据的平均值作为发生振铃数据；
计算所述加速振铃数据与所述发生振铃数据的比值作为所述声发射特征。
本申请实施例实施时，针对岩石样本进行声发射特征的提取，在进行岩石样本的加载试验过程中，需要根据应力应变曲线对声发射振铃次数进行统计学分析。其中根据应力应变曲线可以将整个加载过程分为密实段、损伤发生段、损伤加速段和破坏段，密实段为加载过程中岩石中空隙裂缝被密实的区间，损伤发生段为加载过程中岩石样本开始产生损伤的区间，损伤加速段为加载过程中岩石样本损伤发展的区间，破坏段为加载过程中岩石发生整体性破坏的区间。发明人发现，在实际的岩体中，岩石会长期处于损伤发生段，并在发生崩塌前处于损伤加速段。所以在本申请实施例中，取损伤加速段的加速振铃数据与损伤发生段的发生振铃数据的比值作为声发射特征，以表征岩石的损伤情况。
在一种可能的实现方式中，根据所述应力应变曲线将所述振铃计数数据划分为密实段、损伤发生段、损伤加速段和破坏段包括：
计算所述应力应变曲线的斜率曲线，并从所述斜率曲线中选出分界点；所述分界点为两侧斜率差异大于预设值的点；
以所述振铃计数数据起点到第一个所述分界点的区间作为密实段；以第一个所述分界点到第二个所述分界点的区间作为损伤发生段；以第二个所述分界点到第三个所述分界点的区间作为损伤加速段；以第三个所述分界点到所述振铃计数数据终点的区间作为破坏段。
本申请实施例实施时，提供了一种密实段、损伤发生段、损伤加速段和破坏段的划分方式，其依据应力应变曲线的斜率曲线进行四个区间的划分，对于部分岩石而言，其划分的过程是精准的，而对于其他岩石可以通过对应力应变曲线进行其他的分析方式进行划分，其属于现有非常成熟的技术，本申请实施例不多做限定。
在一种可能的实现方式中，根据所述目标监测区域的区域特征构建监听节点布局包括：
根据地质钻孔或超声波检测获取所述目标监测区域的岩石节理发育方向；
沿所述岩石节理发育方向在所述目标监测区域布设多条监听线路，每条所述监听线路上至少设置三个所述监听节点。
本申请实施例实施时，需要通过现有的探测技术获取目标监测区域的岩石节理发育方向，应当理解的是一个目标监测区域的岩石节理发育方向可能会存在多个，那么需要对每个岩石节理发育方向都布设多条监听线路，一条监听线路上的监听节点一般需要通过无线或有线通信连接到一起。
在一种可能的实现方式中，通过监听节点获取所述目标监测区域的声发射信号，并根据所述声发射信号、所述监听节点布局和所述声发射特征对所述目标监测区域进行岩石崩塌预警包括：
持续获取在所述目标监测区域正常状态下所述监听节点检测到单位时间内的平均振铃计数作为基准振铃计数；
当所述监听节点检测到单位时间内的平均振铃计数与所述基准振铃计数的比例大于所述声发射特征时，将该监听节点标记为疑似失稳节点；
所述疑似失稳节点遍历所述疑似失稳节点所在的所述监听线路中的监听节点，并在该所述监听线路中该疑似失稳节点相邻的监听节点均为所述疑似失稳节点时，判定所述目标监测区域存在岩石崩塌发生风险发出岩石崩塌预警警报。
本申请实施例实施时，需要获取作为目标监测区域正常状态基准的基准振铃计数，其是一个统计学计数，所以不能用于表征监听节点处的岩石状态，而只能表征监听节点所在区域的岩石状态，所以在某个监听节点检测到的平均振铃计数超过一定程度时，该程度需要用基准振铃计数和声发射特征通过表征，说明该监听节点可能存在失稳风险，此时需要遍历查询同一条监听线路中相邻的监听节点状态，如果同一条监听线路中相邻的监听节点都出现了失稳风险，说明这个方向的节理存在失稳风险。应当理解的是，在节理发育复杂的目标监测区域中，一个监听节点可能需要作为至少两条监听线路上的监听节点，此时需要对每条监听线路进行独立判读，以提高判读的准确度。
基于同样的发明构思，还提供基于声发射特征的岩石崩塌预警系统，所述系统包括：
采样单元，被配置为对目标监测区域进行样本采样获取岩石样本；
实验单元，被配置为在实验室环境对所述岩石样本进行加载试验获取所述岩石样本在破坏过程中的声发射特征；
构建单元，被配置为根据所述目标监测区域的区域特征构建监听节点布局；
预警单元，被配置为通过所述监听节点布局处的监听节点获取所述目标监测区域的声发射信号，并根据所述声发射信号、所述监听节点布局和所述声发射特征对所述目标监测区域进行岩石崩塌预警。
在一种可能的实现方式中，所述实验单元还被配置为：
对所述岩石样本进行多组加载试验，并在加载试验中采集从加载到破坏过程中的振铃计数数据和应力应变曲线；所述振铃计数数据为单位时间内收到的声发射振铃次数；
根据所述应力应变曲线将所述振铃计数数据划分为密实段、损伤发生段、损伤加速段和破坏段；
获取所述损伤加速段中多组所述振铃计数数据的峰值数据的平均值作为加速振铃数据，并获取所述损伤发生段中多组所述振铃计数数据的峰值数据的平均值作为发生振铃数据；
计算所述加速振铃数据与所述发生振铃数据的比值作为所述声发射特征。
在一种可能的实现方式中，所述实验单元还被配置为：
计算所述应力应变曲线的斜率曲线，并从所述斜率曲线中选出分界点；所述分界点为两侧斜率差异大于预设值的点；
以所述振铃计数数据起点到第一个所述分界点的区间作为密实段；以第一个所述分界点到第二个所述分界点的区间作为损伤发生段；以第二个所述分界点到第三个所述分界点的区间作为损伤加速段；以第三个所述分界点到所述振铃计数数据终点的区间作为破坏段。
在一种可能的实现方式中，所述构建单元还被配置为：
根据地质钻孔或超声波检测获取所述目标监测区域的岩石节理发育方向；
沿所述岩石节理发育方向在所述目标监测区域布设多条监听线路，每条所述监听线路上至少设置三个所述监听节点。
在一种可能的实现方式中，所述预警单元还被配置为：
持续获取在所述目标监测区域正常状态下所述监听节点检测到单位时间内的平均振铃计数作为基准振铃计数；
当所述监听节点检测到单位时间内的平均振铃计数与所述基准振铃计数的比例大于所述声发射特征时，将该监听节点标记为疑似失稳节点；
所述疑似失稳节点遍历所述疑似失稳节点所在的所述监听线路中的监听节点，并在该所述监听线路中该疑似失稳节点相邻的监听节点均为所述疑似失稳节点时，判定所述目标监测区域存在岩石崩塌发生风险发出岩石崩塌预警警报。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显然本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网格设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.基于声发射特征的岩石崩塌预警方法，其特征在于，包括：
对目标监测区域进行样本采样获取岩石样本；
在实验室环境对所述岩石样本进行加载试验获取所述岩石样本在破坏过程中的声发射特征；
根据所述目标监测区域的区域特征构建监听节点布局；
通过所述监听节点布局处的监听节点获取所述目标监测区域的声发射信号，并根据所述声发射信号、所述监听节点布局和所述声发射特征对所述目标监测区域进行岩石崩塌预警；
在实验室环境对所述岩石样本进行加载试验获取所述岩石样本在破坏过程中的声发射特征包括：
对所述岩石样本进行多组加载试验，并在加载试验中采集从加载到破坏过程中的振铃计数数据和应力应变曲线；所述振铃计数数据为单位时间内收到的声发射振铃次数；
根据所述应力应变曲线将所述振铃计数数据划分为密实段、损伤发生段、损伤加速段和破坏段；
获取所述损伤加速段中多组所述振铃计数数据的峰值数据的平均值作为加速振铃数据，并获取所述损伤发生段中多组所述振铃计数数据的峰值数据的平均值作为发生振铃数据；
计算所述加速振铃数据与所述发生振铃数据的比值作为所述声发射特征；
根据所述目标监测区域的区域特征构建监听节点布局包括：
根据地质钻孔或超声波检测获取所述目标监测区域的岩石节理发育方向；
沿所述岩石节理发育方向在所述目标监测区域布设多条监听线路，每条所述监听线路上至少设置三个所述监听节点；
通过监听节点获取所述目标监测区域的声发射信号，并根据所述声发射信号、所述监听节点布局和所述声发射特征对所述目标监测区域进行岩石崩塌预警包括：
持续获取在所述目标监测区域正常状态下所述监听节点检测到单位时间内的平均振铃计数作为基准振铃计数；
当所述监听节点检测到单位时间内的平均振铃计数与所述基准振铃计数的比例大于所述声发射特征时，将该监听节点标记为疑似失稳节点；
所述疑似失稳节点遍历所述疑似失稳节点所在的所述监听线路中的监听节点，并在该所述监听线路中该疑似失稳节点相邻的监听节点均为所述疑似失稳节点时，判定所述目标监测区域存在岩石崩塌发生风险发出岩石崩塌预警警报。
2.根据权利要求1所述的基于声发射特征的岩石崩塌预警方法，其特征在于，根据所述应力应变曲线将所述振铃计数数据划分为密实段、损伤发生段、损伤加速段和破坏段包括：
计算所述应力应变曲线的斜率曲线，并从所述斜率曲线中选出分界点；所述分界点为两侧斜率差异大于预设值的点；
以所述振铃计数数据起点到第一个所述分界点的区间作为密实段；以第一个所述分界点到第二个所述分界点的区间作为损伤发生段；以第二个所述分界点到第三个所述分界点的区间作为损伤加速段；以第三个所述分界点到所述振铃计数数据终点的区间作为破坏段。
3.基于声发射特征的岩石崩塌预警系统，其特征在于，包括：
采样单元，被配置为对目标监测区域进行样本采样获取岩石样本；
实验单元，被配置为在实验室环境对所述岩石样本进行加载试验获取所述岩石样本在破坏过程中的声发射特征；
构建单元，被配置为根据所述目标监测区域的区域特征构建监听节点布局；
预警单元，被配置为通过所述监听节点布局处的监听节点获取所述目标监测区域的声发射信号，并根据所述声发射信号、所述监听节点布局和所述声发射特征对所述目标监测区域进行岩石崩塌预警；
所述实验单元还被配置为：
对所述岩石样本进行多组加载试验，并在加载试验中采集从加载到破坏过程中的振铃计数数据和应力应变曲线；所述振铃计数数据为单位时间内收到的声发射振铃次数；
根据所述应力应变曲线将所述振铃计数数据划分为密实段、损伤发生段、损伤加速段和破坏段；
获取所述损伤加速段中多组所述振铃计数数据的峰值数据的平均值作为加速振铃数据，并获取所述损伤发生段中多组所述振铃计数数据的峰值数据的平均值作为发生振铃数据；
计算所述加速振铃数据与所述发生振铃数据的比值作为所述声发射特征；
所述构建单元还被配置为：
根据地质钻孔或超声波检测获取所述目标监测区域的岩石节理发育方向；
沿所述岩石节理发育方向在所述目标监测区域布设多条监听线路，每条所述监听线路上至少设置三个所述监听节点；
所述预警单元还被配置为：
持续获取在所述目标监测区域正常状态下所述监听节点检测到单位时间内的平均振铃计数作为基准振铃计数；
当所述监听节点检测到单位时间内的平均振铃计数与所述基准振铃计数的比例大于所述声发射特征时，将该监听节点标记为疑似失稳节点；
所述疑似失稳节点遍历所述疑似失稳节点所在的所述监听线路中的监听节点，并在该所述监听线路中该疑似失稳节点相邻的监听节点均为所述疑似失稳节点时，判定所述目标监测区域存在岩石崩塌发生风险发出岩石崩塌预警警报。
4.根据权利要求3所述的基于声发射特征的岩石崩塌预警系统，其特征在于，所述实验单元还被配置为：
计算所述应力应变曲线的斜率曲线，并从所述斜率曲线中选出分界点；所述分界点为两侧斜率差异大于预设值的点；
以所述振铃计数数据起点到第一个所述分界点的区间作为密实段；以第一个所述分界点到第二个所述分界点的区间作为损伤发生段；以第二个所述分界点到第三个所述分界点的区间作为损伤加速段；以第三个所述分界点到所述振铃计数数据终点的区间作为破坏段。
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