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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种煤体压缩力学测试声发射信号处理方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121068779B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511618112.8，技术领域涉及：G01N29/44；该发明授权一种煤体压缩力学测试声发射信号处理方法及系统是由种照辉;冯文浩;姚强岭;李学华;薛新宇;梁顺设计研发完成，并于2025-11-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种煤体压缩力学测试声发射信号处理方法及系统在说明书摘要公布了：本申请公开了一种煤体压缩力学测试声发射信号处理方法及系统，涉及煤岩体分析：在超临界水耦合作用条件下，采集煤体单轴压缩破坏全过程的声发射原始数据集；对原始数据集分别进行时域处理、频域转换和空间定位计算，输出时域特征参数、频域特征参数集，以及空间位置参数集；将时域特征参数集、频域特征参数集和空间位置参数集进行数据融合，通过时间同步建立多维特征数据矩阵，分析超临界水耦合作用下煤体不同破坏阶段的声发射信号规律。针对超临界水耦合作用下煤体破坏阶段识别精度低，本申请通过对声发射原始数据集进行时域处理、频域转换和空间定位计算等，提高了识别精度。

本发明授权一种煤体压缩力学测试声发射信号处理方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种煤体压缩力学测试声发射信号处理方法，其特征在于，包括： S1，在超临界水耦合作用条件下，采集煤体单轴压缩破坏全过程的声发射原始数据集，原始数据集包括每个声发射事件的振铃计数、振铃计数率、能量、幅值、上升时间、持续时间、平均频率、峰值频率以及各传感器接收时间数据； S2，对原始数据集进行时域处理，输出时域特征参数集； S3，对原始数据集进行频域转换，输出频域特征参数集； S4，对原始数据集进行空间定位计算，输出空间位置参数集； S5，将时域特征参数集、频域特征参数集和空间位置参数集进行数据融合，通过时间同步建立多维特征数据矩阵，分析超临界水耦合作用下煤体不同破坏阶段的声发射信号规律； S2，输出时域特征参数集，包括： 从原始数据集中提取振铃计数参数序列，其中，i=1,2，......，n表示时间序号； 对振铃计数参数序列进行时序累加运算，生成累积振铃计数值序列，作为第一时域特征参数； 从原始数据集中提取幅值参数序列，构建滑动窗口，通过最小二乘法拟合，生成b值时间序列，作为第二时域特征参数； 从原始数据集中提取能量参数序列和对应时间序列，构建固定事件数的滑动窗口，计算能量释放指数，生成值时间序列，作为第三时域特征参数； 从原始数据集中并行提取每个声发射事件的上升时间、幅值、振铃计数和持续时间，计算上升角矩阵和平均频率矩阵，生成RA-AF值对数据集，作为第四时域特征参数； 采用核密度估算计算RA-AF值对数据集的概率密度，作为第五时域特征参数； 将第一时域特征参数至第五时域特征参数，作为时域特征参数集； S3，对原始数据集进行频域转换，输出频域特征参数集，包括： 对原始信号数据集中每个声发射事件的时域波形信号进行快速傅里叶变换，生成对应的频域信号； 从每个频域信号中提取最大幅值对应的频率作为主控频率，以及频率对应的振幅值，生成主控频率-振幅参数序列，作为频域特征参数集，以识别超临界水耦合作用下煤体破坏的特征频率分布； S4，对原始数据集进行空间定位计算，输出空间位置参数集，包括： 从原始数据集中提取每个声发射事件在多个传感器的接收时间数据，其中，i为事件序号，j为传感器序号，构建时间差矩阵； 基于时间差矩阵和预设的传感器空间坐标，建立声发射源空间定位方程组； 通过波速标定试验测定煤体平均声波传播速度，与传感器坐标组合，构成定位计算的参数集； 将声发射源空间定位方程组转换为优化问题，采用最小绝对偏差准则构建目标函数，应用单纯形优化算法对目标函数进行迭代最小化，求解得到每个声发射事件的最优空间坐标和发生时间； 其中，目标函数： ，其中，N表示参与定位计算的传感器数量，ti表示第i个传感器接收到的声发射信号的时间，t表示声发射事件的发生时间；x表示声发射源的三维空间坐标向量；xi表示第i个传感器的三维空间坐标向量；cp表示声波在煤体中的平均传播速度； S5，通过时间同步建立多维特征数据矩阵，包括： 对时域特征参数集、频域特征参数集和空间位置参数集进行时间同步处理，建立统一的时间基准轴； 基于统一的时间基准轴，对不同采样频率和时间尺度的参数序列进行数据对齐和插值处理； 将时间对齐后的所有参数序列按列组合，构建多维特征数据矩阵M； 基于累积振铃计数值序列的斜率变化点和b值时间序列的突变点，计算煤体破坏过程的阶段转换指数，将整个加载过程划分为具有不同声发射活动特征的多个破坏阶段； 分别计算各破坏阶段的统计指标，统计指标包括破坏模式比例、频率分布、空间聚集特征和时域演化特征； 基于各个破坏阶段的统计指标，输出表征超临界水耦合作用下煤体从初始损伤到最终破坏全过程的多维度量化分析结果。

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