[发明专利]使用光纤检测红棕象甲的信号处理算法

权利要求书

1.一种用于确定树侵染的方法，所述方法包括：

将光纤(220)围绕树的树干放置(1700)；

利用分布式声学传感器(DAS)盒(201)沿所述光纤(220)记录(1702)从所述树反射的瑞利信号；

处理(1704)所述瑞利信号以获得处理后的信号；

计算(1706)所述树的所述处理后的信号的信噪比(SNR)；以及

将SNR与阈值进行比较(1708)，并且如果所述SNR大于所述阈值，则对警报进行计数，

其中，所述SNR定义为(1)处理后的信号的最大值与(2)所述处理后的信号的最小值之间的比率。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

对所述处理后的信号应用带通滤波器以获得从中去除了与所述树相关联的噪声的平方带通信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述带通滤波器去除200Hz至800Hz的频率。

4.根据权利要求2所述的方法，还包括：

将所述带通信号进行平方以获得平方信号；以及

在时域内对所述平方信号应用移动平均以获得处理后的信号。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述阈值选择为大体上4dB，所述树为红棕榈，并且所述树侵染与红棕象甲的幼虫相关联。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光纤连接到所述DAS盒，所述光纤的长度超过1km，并且所述光纤的多个部分围绕红棕榈树的多个树干缠绕。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，连接所述光纤的缠绕区域的光纤的长度为5m至100m，并且围绕所述多个树干缠绕的多个部分的长度各自为1m至20m。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述计算的步骤还包括：

在给定的时间窗口内接收所述树的多个处理后的信号，其中，每个处理后的信号对应于所述树上的另一个位置；

计算每个处理后的信号的SNR；以及

将多个SNR与沿所述树的不同位置的阈值进行比较并生成相应的警报。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光纤由防护层包围以形成光纤组件，所述光纤组件的第一部分位于地下，并且光纤层的第二部分位于地上。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

对从多根光纤接收的光学信号应用时分多路复用。

11.一种用于确定树侵染的系统(400)，所述系统(400)包括：

光纤(220)，其配置为围绕树的树干放置；

分布式声学传感器(DAS)盒(201)，其连接到所述光纤(220)并且配置为沿所述光纤(220)记录从所述树反射的瑞利信号；以及

处理器(211)，其配置为，

处理(1704)所述瑞利信号以获得处理后的信号，

计算(1706)所述树的所述处理后的信号的信噪比(SNR)，以及

将SNR与阈值进行比较(1708)，并且如果所述SNR大于所述阈值，则对警报进行计数，

其中，所述SNR定义为(1)信号的最大值与(2)所述处理后的信号的最小值之间的比率。

12.根据权利要求11所述的系统，还包括：

带通滤波器，其对所述处理后的信号进行滤波以获得从中去除了与所述树相关联的噪声的带通信号，

其中，所述带通滤波器去除200Hz至800Hz的频率。

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述处理器还配置为：

将所述带通信号进行平方以获得平方信号；以及

在时域中对所述平方信号应用移动平均以获得处理后的信号。