维度网讯，俄罗斯高等经济学院莫斯科电子与数学研究所（以A.N. Tikhonov命名，МИЭМ ВШЭ）与俄罗斯科学院综合开发地下资源研究所（以N.V. Melnikov院士命名，ИПКОН РАН）的研究人员开发了一种新型监测数学模型，可实时确定危险地下振动的来源位置。该技术旨在降低采石场和矿井周边建筑物、道路及基础设施的受损风险。相关成果发表在《矿业工业》（Горная промышленность）期刊上。

地下振动源于爆破作业、重型采矿设备运行等多种情况，在土壤中可传播数百米，长期作用可能损坏建筑物、道路和工程设施。低频振动尤其危险，其传播距离远、易与建筑产生共振，即便作用力相对较弱也可能导致裂缝产生。目标区域往往存在多个振动源，包括采石场、矿井以及交通、建筑工地、居民区设备运行等局部干扰。背景噪声和多源振动会严重干扰数据解读，因此监测系统的核心任务是判明特定振动来自采矿企业还是其他源头。

为在裂缝和变形出现前识别威胁，研究团队设计了一种基于小孔径地震天线的监测系统理论模型。当前采矿企业监测振动主要依赖传感器网络或单个测量站，前者部署成本高，后者难以精确定位振源，在高精度需求场景下均显局限。新系统无需大量设备与复杂调试，由一组紧凑且间距很近的传感器组成。传感器同步捕捉地面振动，通过特殊算法分析信号并判定振动源方向，从而区分采石场爆破、重型设备运行或居民区局部噪声源。

为验证技术，研究人员模拟了地震波传播，测试了一个由十个传感器组成的天线。计算结果显示，在超过10米的距离上，信号参数确定的误差不超过7%；在超过50米的距离上，误差降至4%。即便在强背景干扰条件下，系统仍能保持较高精度。

该系统体积小巧，可直接安装在居民楼、道路或工业设施附近，可降低设备安装、通信布线及维护成本，且无需经典地震学中常用的复杂数据处理方法。研究人员表示，开发目标不仅是记录振动，更是预防后果。通过提前获取潜在危险振动信息，专家可及时调整设备运行模式、修正爆破作业或安装防护屏障。

研究作者、高等经济学院莫斯科电子与数学研究所教授谢尔盖·涅费多夫（Сергей Нефедов）指出，目前很多情况下是在建筑物出现裂缝或变形后才采取措施，而新方法先确定危险作用源并评估风险，再采取措施，能在多源振动条件下快速高精度获取信息。开发人员认为，未来此类系统可成为环境安全智能综合体的组成部分，传感器信息将自动传输至数字控制系统，用于调整设备运行模式、修正爆破作业时间表或安装专用防护结构。研究作者、高等经济学院莫斯科电子与数学研究所电子工程系研究生马克西姆·伊克连尼科夫（Максим Икренников）表示，下一步是将监测集成到工业对象管理系统中，使振动数据不仅用于观察，还能用于实时决策，从而让矿产资源开采对人类、环境和城市基础设施更加安全。这项技术不仅适用于采矿业，还可用于大型建筑工地、交通干线、隧道及其他需要监测地下振动并及时预防损坏的设施附近。

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