面向微震时序波形的无监督聚类方法

作     者：罗浩 葛颂 潘一山 张欢 刘中一 LUO Hao;GE Song;PAN Yi-shan;ZHANG Huan;LIU Zhong-yi

作者机构：辽宁大学信息学院辽宁沈阳110036 辽宁大学环境学院辽宁沈阳110036 

基　　金：国家自然科学基金项目(51704138) 辽宁省教育厅科学技术研究基金项目(LJKMZ20220450) 

出 版 物：《计算机工程与设计》 (Computer Engineering and Design)

年 卷 期：2025年第46卷第1期

页      码：198-205页

摘      要：为更加快速准确地从微震时序数据中提取微震事件,提高异常事件的捕捉效率,提出一种基于多尺度融合卷积和空洞卷积的自动编码器(multi-scale fusion convolution and dilated convolutions auto encoder,MDCAE)与融合波动率和限制窗口的动态时间扭曲(constraints dynamic time warping for fusing volatility,CDTW-Vol)方法。提出MDCAE的特征提取方法,将波形信号转变为低维特征信号,引入微震波形的波动率的概念,通过改进后的DTW算法对特征信号进行相似性度量,得到的相似性矩阵进行k-medoids聚类,得到聚类结果。应用某矿区501工作面和802工作面微震监测数据集进行实验,验证所提方法的准确性和泛化性,经实验得出所提聚类方法轮廓系数89%,兰德系数90%,相比普通的k-medoids聚类算法聚类精度上升57%,为捕捉微震系统的异常事件提供了一种新方法。

主 题 词：微震时间序列 多尺度融合卷积 波动率 相似性度量 无监督聚类 特征提取 动态时间规整 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 081104[081104] 08[工学] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 0812[工学-测绘类] 

D　O　I：10.16208/j.issn1000-7024.2025.01.027

馆 藏 号：203156991...