【技术实现步骤摘要】
本申请涉及分布式光纤传感探测，尤其涉及一种分布式光纤传感检测方法。
技术介绍
1、近年来，海水入侵灾害日益严重。海水入侵可引发地下水水质恶化、土壤退化等生态环境问题，严重制约社会的可持续发展。多种因素对海水入侵的影响并非多因子影响的线性叠加，从而使预测海水入侵的演化过程变得十分困难，对于土壤中盐分检测的方法有很多，大多使用电阻率法、电导率法、频率响应法、遥感检测含盐方法。但是这些测量方法只是对土壤整体含盐率状况做出大概的估算，并不能实现大范围的含盐率的检测，导致检测效率低，检测结果不理想。
技术实现思路
1、本申请提供了一种分布式光纤传感检测方法，以解决现有检测效率低且无法实现大范围检测的问题。
2、本申请提供了一种分布式光纤传感检测方法，应用于分布式光纤传感检测系统，系统包括设置在土壤表面的震源，埋设于土壤内第一深度处的检测光缆，光纤传感器和控制器，光纤传感器被配置为：产生检测光信号，接收检测光缆在传输检测光信号期间产生的散射光信号，将散射光信号转换为数字信号，其中，散射光信号随检测光缆的应变状态的变化而变化，控制器被配置为：基于数字信号计算土壤的含盐率；分布式光纤传感检测方法包括：获取散射光信号；解调散射光信号，得到声波的波形信息，在波形信息中进行时间提取；采用地震散射剖面算法处理波形信息，在波形信息中进行地层深度提取；将时间和地层深度带入反射波速公式中，得到声波在土壤中各个地层的传播速度；根据声波在土壤中的传播速度与土壤的含盐率的关系，计算土壤中的各个地层的含盐率
3、可选的，解调散射光信号，得到声波的波形信息，在波形信息中进行时间提取，包括：波形信息中的时间为：声波从震源传递至土壤中各个位置点后，反射到检测光缆上的作用点的时间；所述作用点为所述震源沿地表传递至所述检测光缆上形成的；其中，震源、位置点、作用点之间的连线组成等腰三角形，且位置点为等腰三角形的顶点；各个位置点分布在土壤不同深度的地层中。
4、可选的，将时间和地层深度带入反射波速公式中，得到声波在土壤中各个地层的传播速度，包括：根据声波从震源经各个位置点反射至作用点的路程与声波从震源经过各个位置点反射至作用点的时间，计算声波在土壤中的各个地层的传播速度。
5、可选的，根据余弦定理，各个位置点所在地层的深度、声波从震源到检测光缆上作用点距离的一半，计算声波从震源传递至各个位置点的路程；其中，声波从震源经过各个位置点反射至作用点的路程为声波从震源传递至各个位置点的路程的二倍。
6、可选的，将时间和地层深度带入反射波速公式中，还包括：采用软件对反射波速公式进行编写，反射波速公式为：
7、；
8、其中，为声波从震源到检测光缆的作用点之间的距离，为检测光缆沿地表接收到声波的时间，为声波在地表传播的平均速度，为震源垂直于检测光缆的距离，为各个作用点与震源在检测光缆上投影之间的距离；为声波在各个地层间的平均速度，为声波在各个地层传递的平均时间，为声波在第层走过的路程。
9、可选的，采用地震散射剖面算法处理波形信息，在波形信息中进行地层深度提取，包括：根据陡变差异系数和入射波的惯性力的乘积，与散射波的强度之间的关系，以及，散射波的波场与土壤各地层间散射体的散射波场之间的关系，计算声波在土壤中传播的地层深度。
10、本申请提供的分布式光纤传感检测方法，包括：获取散射光信号；解调散射光信号，得到声波的波形信息，在波形信息中进行时间提取；采用地震散射剖面算法处理波形信息，在波形信息中进行地层深度提取；将时间和地层深度带入反射波速公式中，得到声波在土壤中各个地层的传播速度；根据声波在土壤中的传播速度与土壤的含盐率的关系，计算土壤中的各个地层的含盐率。本申请提供分布式光纤传感检测方法，通过接收震源传递到检测光缆上各个作用点的时间以及地层深度，能够有效地进行声波在各个地层速度的推导，进而实现地层含盐率的实时检测、大范围检测，检测效率高。而且检测光缆能很好抵抗外界电磁场的干扰，具有测量迅速、安装方便、有效的优点，能够极大地降低测量成本，并且检测光缆的布设不会影响土质，对地层作物无辐射作用。
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1.一种分布式光纤传感检测方法，应用于分布式光纤传感检测系统，其特征在于，所述分布式光纤传感检测系统包括设置在土壤表面的震源，埋设于土壤内第一深度处的检测光缆，光纤传感器和控制器，所述光纤传感器被配置为：产生检测光信号，接收所述检测光缆在传输所述检测光信号期间产生的散射光信号，将所述散射光信号转换为数字信号，其中，所述散射光信号随所述检测光缆的应变状态的变化而变化，所述控制器被配置为：基于所述数字信号计算所述土壤的含盐率；所述分布式光纤传感检测方法包括：
2.根据权利要求1所述的分布式光纤传感检测方法，其特征在于，将所述时间和所述地层深度带入反射波速公式中，得到所述声波在土壤中各个地层的传播速度，包括：
3.根据权利要求2所述的分布式光纤传感检测方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的分布式光纤传感检测方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的分布式光纤传感检测方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种分布式光纤传感检测方法，应用于分布式光纤传感检测系统，其特征在于，所述分布式光纤传感检测系统包括设置在土壤表面的震源，埋设于土壤内第一深度处的检测光缆，光纤传感器和控制器，所述光纤传感器被配置为：产生检测光信号，接收所述检测光缆在传输所述检测光信号期间产生的散射光信号，将所述散射光信号转换为数字信号，其中，所述散射光信号随所述检测光缆的应变状态的变化而变化，所述控制器被配置为：基于所述数字信号计算所述土壤的含盐率；...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晨，尚盈，王伟涛，李迪，黄胜，渠帅，赵文安，李常，曹冰，姚春梅，孔祥贵，倪家升，
申请(专利权)人：山东省科学院激光研究所，
类型：发明
国别省市：
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