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龙图腾网获悉广东鸿芯科技有限公司申请的专利一种甲烷气体浓度检测算法及其集成化激光甲烷检测器件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：CN115839924B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-10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：202211539311.6，技术领域涉及：G01N21/31；该发明授权一种甲烷气体浓度检测算法及其集成化激光甲烷检测器件是由毛森;毛虎;谭武烈;陆凯;焦英豪设计研发完成，并于2022-12-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种甲烷气体浓度检测算法及其集成化激光甲烷检测器件在说明书摘要公布了：一种甲烷气体浓度检测算法及其集成化激光甲烷检测器件，属于气体检测领域。采用具有AD和DA功能的MCU信号处理电路模块，将带有气体吸收信号的模拟信号转换成数字信号，将激光器驱动数字信号转换成模拟信号，驱动激光器发射特定波长的激光。通过甲烷气体对激光特定波长的吸收后，再经光电探测器转换为电信号，经前置放大电路进行信号放大后，进入MCU信号处理电路进行信号处理，反演得到环境中的甲烷气体浓度。利用检测算法，将激光甲烷检测的气路、光路、电路、结构集成为高度集成化激光甲烷检测器件。解决了现有甲烷检测装置体积大、功耗大、测量灵敏度低、稳定性差、抗干扰性弱的问题。广泛应用于城市管廊、煤矿、家庭燃气泄漏等领域。

本发明授权一种甲烷气体浓度检测算法及其集成化激光甲烷检测器件在权利要求书中公布了：1.一种甲烷气体浓度激光检测算法，其特征在于，包括如下算法： 1采用自带多路AD和DA功能的MCU信号处理电路模块，AD功能将带有气体吸收信号的模拟信号转换成数字信号，DA功能将芯片存储的激光器驱动数字信号转换成模拟信号，驱动激光器发射特定波长的激光； 2通过甲烷气体对激光特定波长的光波的吸收，对激光器发射特定波长的激光进行吸光调制，再经PD光电探测器转换为电信号，进入前置放大电路进行信号放大； 3同步触发MCU的AD功能，采样PD光电探测器经前置放大电路后的光电信号，高频多次采样后得到平均功率信号P均； 4经高频采样后的数字信号P均与高通滤波函数FX进行卷积处理，得到去除低频扫描信号之后的数字高通滤波数字信号Q=FX*P均； 5谐波信号提取：数字信号Q分别与激光器正弦波驱动信号F1Y和F1Y的二次倍频信号F2Y进行对应相乘，得到一次谐波信号W1=F1Y×Q和二次谐波信号W2=F2Y×Q； 6数字低通滤波：所述二次谐波信号W2再与低通滤波函数FZ进行卷积，得到去除高频扫描信号之后的数字信号E，E1=FZ*W1，E2=FZ*W2，经高通和低通数字滤波之后，只保留下激光器驱动信号频率对应的信号； 7数字平滑滤波：对所述数字信号E进行相邻点多点平均，得到平滑滤波之后的数字信号EN，M，E1'=E1N,M,E2'=E2N,M； 8浓度信号：分别求取平滑滤波之后所述二次谐波信号E2N,M和所述一次谐波信号E1N,M的积分面积，环境中甲烷气体浓度值C=∑E2'N∑E1'N，C与ΣE2N,MΣE1N,M成一一对应的正相关线性关系； 9对浓度信号C进行相邻点多点平滑滤波：对求解得到的气体浓度信号值C进行相邻点多次平均滤波，去掉其中的最大最小值，得到平均值，以提高测量的稳定性； 10真实气体浓度：通过通入标准甲烷气样，记录对应的浓度值和浓度信号值C,得到标定函数FC,之后由求解的浓度信号C结合标定函数FC反演得到环境中的甲烷气体浓度； 11温度补偿:环境的温度变化会影响甲烷气体对光波的吸收率，通过大量实验测试数据拟合得到温度T与浓度信号值C的相关函数FC，T，对浓度信号C进行温度补偿，得到补偿后的浓度信号C'=FC,T，以消除环境温度变化对测量的影响； 12压强补偿:环境的气体压强变化也会影响甲烷气体对光波的吸收率，通过大量实验测试数据拟合得到压强P与浓度信号值C的相关函数FC',P，对浓度信号C'进行压强补偿，得到补偿后的浓度信号C"=FC',P，以消除环境压强变化对测量的影响。

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