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龙图腾网获悉湖北经济学院申请的专利一种基于光谱分析的道路径流污染物快速检测方法及系统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：CN121384738B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27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：202511959678.7，技术领域涉及：G01N15/06；该发明授权一种基于光谱分析的道路径流污染物快速检测方法及系统是由程实;周峙;彭莎;孙铖;倪燕翎;郭群;夏先庆设计研发完成，并于2025-12-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于光谱分析的道路径流污染物快速检测方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提出了一种基于光谱分析的道路径流污染物快速检测方法，属于污染物检测领域，包括S1、采集道路径流水样并进行梯度过滤处理和扫描，得到拉曼光谱数据和红外光谱数据；S2、对拉曼光谱数据和红外光谱数据分别在预设波长区间内进行积分计算；S3、对拉曼综合响应强度和红外综合响应强度分别进行标准归一化处理，并基于与标准污染物参考向量之间的相似度进行污染物类型识别，得到污染物类型；S4、计算表征污染物状态的参数，得到状态表征参数；S5、根据二维归一化响应向量、状态表征参数和环境影响参数构建决策特征向量，基于决策特征向量进行混合决策，得到风险等级，并根据风险等级确定检测方法。

本发明授权一种基于光谱分析的道路径流污染物快速检测方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于光谱分析的道路径流污染物快速检测方法,其特征在于:包括以下步骤: S1、采集道路径流水样并进行梯度过滤处理,得到滤液和滤膜截留颗粒物,对滤膜截留颗粒物的悬浮液进行拉曼光谱扫描得到拉曼光谱数据,并对滤膜截留颗粒物进行干燥处理后进行傅里叶变换红外光谱扫描得到红外光谱数据; S2、对拉曼光谱数据和红外光谱数据分别在预设波数区间内进行积分计算,得到拉曼综合响应强度和红外综合响应强度; S3、对拉曼综合响应强度和红外综合响应强度分别进行标准归一化处理得到一个二维归一化响应向量,并基于与标准污染物参考向量之间的相似度进行污染物来源识别,得到污染物来源类型;步骤S3具体包括: 对拉曼光谱综合响应强度和红外光谱综合响应强度分别进行归一化处理,得到归一化拉曼响应强度和归一化红外响应强度,并构成二维归一化响应向量;其中,表示转置; 计算二维归一化响应向量与各标准污染物参考向量之间的相似度; 选择相似度最大的标准污染物类型作为样品的污染物来源类型 S4、基于拉曼光谱数据和红外光谱数据中的特征峰面积计算表征污染物状态的参数,得到状态表征参数;步骤S4具体包括: 从拉曼光谱数据中识别位于预设波数区间内的橡胶特征峰并提取橡胶特征峰面积,识别炭黑的D峰和G峰并提取峰强度,基于橡胶特征峰面积计算炭质特征指数,炭质特征指数表征颗粒物中炭质填料相对于有机聚合物基质的丰度: ; 其中分别为D峰和G峰的峰面积,为正则化项,表示D峰与G峰的面积比,表示结构校正系数; 从拉曼光谱数据中提取炭黑D峰和G峰的峰面积,计算石墨化度指数,石墨化度指数用于辅助判断炭质材料的石墨化程度; 计算综合老化指数,综合老化指数表征聚合物材料的氧化老化程度: 其中,为羰基特征峰的积分面积,为参考峰面积,表示饱和羰基指数,表示羟基特征峰的积分面积,表示饱和羟基指数; 综合老化指数通过加权组合羰基氧化指数和双键消耗指数计算: ; ; ; ; 其中,和为材料自适应系数,表示材料类型参数,通过红外光谱特征峰识别,=0表示高不饱和度橡胶,=1表示中不饱和度橡胶,=2表示低不饱和度橡胶;对于不含碳碳双键的饱和聚合物,; S5、根据二维归一化响应向量、状态表征参数和环境影响参数构建决策特征向量,基于决策特征向量进行混合决策,得到风险等级,并根据风险等级确定检测方法; 步骤S5具体包括: 根据污染物来源类型的识别置信度确定来源判定特征,来源判定特征等于最大相似度; 根据状态表征参数中的综合老化指数确定老化程度特征,老化程度特征等于综合老化指数的归一化值; 根据采样地点的交通流量、降雨强度、与道路的距离环境影响参数确定环境风险特征,环境风险特征通过加权组合多个环境参数计算得到; 将来源判定特征、老化程度特征和环境风险特征组合成决策特征向量; 基于决策特征向量进行混合决策得到风险等级,混合决策方法结合强制性判定规则和风险评估决策树模型,其中,强制性判定规则为当炭质特征指数超过预设高炭质阈值且综合老化指数过预设高老化阈值时强制判定为高风险样品,当道路径流水样不满足强制性判定规则时,将决策特征向量输入风险评估决策树模型进行分类,得到风险等级。

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