[发明专利]基于分布式光纤传感的超深地下墙渗漏风险检测方法

权利要求书

1.一种基于分布式光纤传感的超深地下墙渗漏风险检测方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

1)搭建超深地下墙渗漏检测系统：

该系统包括分布式光纤温度传感系统、传感光缆和导热管；所述的分布式光纤温度传感系统与传感光缆相连，所述的传感光缆布设在地下墙体一侧，所述的导热管布设在地下墙体另一侧，且导热管内注入经加热处理后的水；

2)对分布式光纤温度传感系统探测得到的信号进行解调处理，构建地下墙内侧光纤沿线的温度变化T(z,t)，其中z为沿传感光缆的轴向位置，t为分布式光纤温度传感系统信号采样时刻，并对温度变化T(z,t)进行分析，初步确定各疑似渗漏点的中心位置：

根据墙体内侧光纤沿线的温度变化T(z,t)的幅度信息，设定幅度阈值T_th用于初步检测疑似渗漏点的中心位置，大于预设幅度阈值T_th的温度变化T(z,t)视为疑似墙体渗漏点的温度变化T(z₀,t₀)，获得疑似渗漏点的中心位置z₀和渗漏的中心时刻t₀，并将该中心位置z₀附近的温度变化T(z₀,t₀)作为进一步分析的信号；

3)对所述的疑似墙体渗漏点的温度变化T(z₀,t₀)进行时空特征综合分析判断：

i.定义温度变化T(z₀,t₀)在以位置z₀为中心的较小空间范围S₁、较大空间范围S₂内的空间平均值分别为针对疑似渗漏点附近温度变化的空间波及范围，设定温度空间比值阈值r_th；当满足E_R1/E_R2＞r_th，则位置z₀处可能为墙体渗漏点；

ii.定义温度变化T(z₀,t₀)在以时刻t₀为中心的较小时间范围τ内的时间平均值为针对墙体渗漏点附近温度变化的剧烈程度，设定温度时间比值阈值E_th；当满足E_T＞E_th，则位置z₀处可能为墙体渗漏点；

iii.当疑似渗漏点中心位置z₀处的温度变化同时满足：E_R1/E_R2＞r_th,E_T＞E_th,确定位置z₀处存在墙体渗漏点。

2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的超深地下墙渗漏风险检测方法，其特征在于，所述步骤2)中，在渗漏区域较大和多个疑似渗漏点的情况下，所获取的疑似渗漏点位置z₀为一维数组，需对其进行处理提取出一个或多个疑似渗漏点的中心位置；多疑似渗漏点的情况可以采用位置差值判断、聚类等方法实现各渗漏位置的划分；渗漏区域较大情况下，采用重心法、平均值法获取中心位置。

3.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的超深地下墙渗漏风险检测方法，其特征在于，所述的分布式光纤温度传感系统包括布里渊光时域反射计(BOTDR)、光频域反射计(OFDR)或光纤光栅传感器(FBG)。

4.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的超深地下墙渗漏风险检测方法，其特征在于，所述的导热管包括热水管或电热管。

5.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的超深地下墙渗漏风险检测方法，其特征在于，所述的导热管布设方式包括墙体内预制或墙体外固定。

6.根据权利要求1所述的基于分布式光纤传感的超深地下墙渗漏风险检测方法，其特征在于，所述的温度空间比值阈值r_th根据疑似渗漏点附近的温度变化时间分布特征进行设定；所述的温度时间比值阈值E_th根据疑似渗漏点附近的温度变化空间分布特征进行设定。