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龙图腾网获悉水利部南京水利水文自动化研究所申请的专利一种声光信号数据融合的泥沙浓度监测装置与方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119198460B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411696951.7，技术领域涉及：G01N15/06；该发明授权一种声光信号数据融合的泥沙浓度监测装置与方法是由夏翔;牛智星;刘伟;许媛;蒋飞卿;陈宇飞;陈庆伟;康贺;金松;唐女;张志强;崔寅鹤;王兴国;朱超;韩宝豆;胡春杰设计研发完成，并于2024-11-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种声光信号数据融合的泥沙浓度监测装置与方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种声光信号数据融合的泥沙浓度监测装置与方法，涉及水文监测技术领域，其中装置包括框架和浊度计与水听器一体化集成设备，浊度计与水听器一体化集成设备安装在框架的中央，其信号发射朝上并垂直于水面，框架用于调节浊度计与水听器一体化集成设备的入水深度。本发明将浊度计与水听器通过固定支架结构与线缆一体化集成，安装于水体底部，根据声学反向散射原理，利用水听器回波信号反演出泥沙浓度值，同时将浊度计数据与水听器数据进行融合处理，得到融合后的泥沙浓度数值。本发明通过融合浊度计与水听器信号数据，克服单一泥沙浓度测量原理方法不足，满足不同泥沙粒径条件下泥沙浓度高精度测量要求，实现高精度泥沙浓度监测。

本发明授权一种声光信号数据融合的泥沙浓度监测装置与方法在权利要求书中公布了：1.一种声光信号数据融合的泥沙浓度监测方法，其特征在于，基于泥沙浓度监测装置，包括以下步骤： 步骤1）：水听器位于装置底部并垂直向上发射载频1.5MHz声波脉冲，声波信号遇到水体中泥沙颗粒，部分信号经反向散射形成时刻的反向散射信号； 步骤2）：对反向散射信号进行希尔伯特变换，对该信号取包络，其中，为希尔伯特变换，为希尔伯特变换后的信号量，为常量，为反向散射信号的包络； 步骤3）：考虑到水体中泥沙颗粒较多，实际水听器采集到的散射信号是由同频率但振幅与相位不同的信号叠加而成，故对步骤2中包络信号在采样时间上积分，得到，其中，为包络信号在采样时间上的积分； 步骤4）：将进行AD转换，得到数字量； 步骤5）：对数字量多次采样，建立时刻采样的样本集合； 步骤6）：对样本集合取平均值，得到，剔除采样中随便量引起的不稳定性，其中，为样本集合的平均值； 步骤7）：对取平方，得到水听器泥沙浓度值条件下的声反向散射信号强度，其中，； 步骤8）：建立水听器泥沙浓度值与声反向散射强度之间关系：，其中为指数关系变量，其根据水体现场比测信息率定； 步骤9）：建立双约束线性回归模型，其中，代表加权值，代表水听器的泥沙浓度值，代表浊度计的泥沙浓度值，代表融合后的泥沙浓度值，代表系统误差,其服从均值为0、方差为的高斯分布； 步骤10）：模型服从双约束条件，其中，代表线性约束，代表系统误差最小方差无失真，式中，代表误差协方差矩阵，根据最小二乘法原理求解最优权值为，由于无法直接求解误差协方差矩阵，利用信号协方差矩阵代替，则最优权值为； 步骤11）：融合后的泥沙浓度值表示为。

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