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申请/专利权人：矿冶科技集团有限公司

摘要：本发明提供一种地压监测台网的设计方法、系统、电子设备及存储介质，该方法包括：获取地压监测的需求信息，需求信息至少包括监测范围、监测地质情况和监测参数；根据需求信息构建地压监测区域的三维模型，将三维模型划分生成离散的单元格；根据需求信息确定传感器类型和传感器参数，根据单元格确定传感器位置；基于元启发算法优化传感器位置，获得多个传感器布置方案；计算多个传感器布置方案的适应度，选取适应度最高的传感器布置方案作为地压监测台网设计方案。本发明可以提高地压监测台网的精度和准确性，提高数据的可信度，确保其长期稳定运行，同时减少监测成本，提高资源利用效率。

主权项：1.一种地压监测台网的设计方法，其特征在于，所述方法包括：获取地压监测的需求信息，所述需求信息至少包括监测范围、监测地质情况和监测参数；根据所述需求信息构建地压监测区域的三维模型，将所述三维模型划分生成离散的单元格；根据所述需求信息和所述单元格确定传感器类型、传感器参数和传感器位置；基于元启发算法优化所述传感器位置，获得多个传感器布置方案；计算多个所述传感器布置方案的适应度，选取适应度最高的传感器布置方案作为地压监测台网设计方案；其中，所述基于元启发算法优化所述传感器位置，获得多个传感器布置方案，包括：通过黏菌算法对所述单元格中不同优先级的传感器进行抓取，更新所述传感器位置，获得所述传感器位置的监测点坐标，包括：确定采集基站位置，将所述采集基站位置作为黏菌初始位置；通过预设计算函数模拟黏菌的生长移动，根据传感器的监测半径和黏菌死亡距离抓取所述传感器位置，其中所述预设计算函数的表达式如下： 上式中，表示第t+1次迭代时黏菌的位置，表示黏菌权重，t表示当前迭代次数，表示第t次迭代时黏菌的位置，表示第t次迭代时的最大适应度对应的黏菌位置，和表示第t次迭代时随机选择的两个黏菌个体位置，和分别表示搜索范围的上边界和下边界，表示振动参数，表示反馈因子，随迭代次数的增加逐渐趋于0，和表示[0,1]内的随机值，表示第i个黏菌个体的适应度，表示当前迭代中最优适应度值，表示当前迭代中最差适应度值，表示适应度值排序的序列，a表示范围参数，max_t表示预设循环次数，p表示参考参数，表示在所有迭代中获得的最佳适应度值，condition表示排在前一半的黏菌种群，others表示排在后一半的黏菌种群；根据所述传感器位置更新所述黏菌的位置，将所述黏菌的生长点作为新的传感器位置，并获得所述传感器位置的监测点坐标；计算所有所述监测点坐标的平均值，计算各个所述监测点坐标与所述平均值的总方差，选择总方差最小的所述监测点坐标对应的位置作为通讯分站的位置；调整所述黏菌算法的参数，获得多个传感器布置方案，所述参数包括：黏菌死亡距离、黏菌生长速度、黏菌最大死亡率和黏菌探测半径；其中，所述计算多个所述传感器布置方案的适应度，包括：计算覆盖率: 上式中，CR表示监测区域微震传感器的覆盖率，M表示监测范围内单元格总数，Ai表示第i个单元格的面积，Ci表示第i个单元格被微震传感器覆盖的面积；计算监测效率： 上式中，DE表示传感器的监测效率，E表示监测范围内发生破裂的总数，F表示传感器监测到的破裂次数；计算均匀度： 上式中，UF表示传感器分布的均匀度，N表示传感器数量，H表示每个传感器的相邻传感器数量，dij表示第i个传感器与其邻近第j个传感器之间的距离，dmax表示传感器间最大距离；结合所述覆盖率、所述监测效率和所述均匀度计算适应度： 上式中，Fitness表示传感器布置方案的适应度，表示所述覆盖率的权重，表示所述监测效率的权重，表示所述均匀度的权重。

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