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龙图腾网获悉吉林大学申请的专利单吸收峰TDLAS-WMS系统饱和吸收浓度检测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：CN116559114B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16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：202310575821.7，技术领域涉及：G01N21/39；该发明授权单吸收峰TDLAS-WMS系统饱和吸收浓度检测方法是由陈晨;徐浩志;董唯昊;李永阳;李峥设计研发完成，并于2023-05-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本单吸收峰TDLAS-WMS系统饱和吸收浓度检测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种适用于单吸收峰TDLAS‑WMS系统的饱和吸收谱线浓度检测方法，属于红外激光吸收光谱领域，首先通过测定饱和情况下二次谐波波形的吸收谱线的特征值，然后通过PSO‑BPNN神经网络实现拟合模型建立，通过系统的多组浓度特征值数据以达到模型训练的目的，最终通过测量二次谐波波形的特征值实现宽范围下的气体浓度测量。由于该方法只需要对单一吸收峰进行扫描，具有普适性的同时可以实现快速响应，在被测气体浓度改变时，缩短了系统的响应时间。

本发明授权单吸收峰TDLAS-WMS系统饱和吸收浓度检测方法在权利要求书中公布了：1.单吸收峰TDLAS-WMS系统饱和吸收浓度检测方法，其特征在于，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行： 步骤1：根据被测气体吸收峰确定中心波长，微处理器控制驱动和信号发生器生成一个锯齿波、一个一倍频正弦波和一个同向二倍频正弦波，其中一倍频正弦波与锯齿波经过加法器提供给激光器，用于完成吸收峰波段的扫描以及正弦调制，同向二倍频正弦波作为锁相放大器参考信号提供给锁相放大器用于实现吸收峰信号的二次谐波提取； 步骤2：由微处理器作为TDLAS-WMS系统的采集模块，对吸收峰二次谐波的最大值点Vmax、最小值点Vmin以及吸收峰二次谐波的最大值点Vmax与最小值点Vmin的采样点数差进行采集，且吸收峰二次谐波的最大值点Vmax、最小值点Vmin以及吸收峰二次谐波的最大值点Vmax与最小值点Vmin的采样点数差作为三个特征值点传输给上位机； 步骤3：利用近红外分析腔由低浓度至高浓度次序对标准甲烷气体浓度进行检测，每个浓度检测周期的有效浓度数据经过上位机的多次平滑滤波后进行记录，每个浓度下检测得到的吸收峰二次谐波的最大值点Vmax、最小值点Vmin以及二次谐波的最大值点Vmax与最小值点Vmin的采样点数差这三个特征值作为一组神经网络输入数据，标准气体浓度数据作为响应数据来对神经网络进行训练验证，并以预测值与真实值之间的均方根误差作为模型训练的损失函数，基于PSO-BPNN神经网络建立特征值点与被测气体浓度之间的函数关系模型，最终量化三个特征值点与被测气体浓度之间的非线性函数关系； 步骤4：将特征值点与被测气体浓度之间的函数关系模型带入TDLAS-WMS系统，通过检测二次谐波波形中最大值点Vmax、最小值点Vmin以及二次谐波的最大值点Vmax与最小值点Vmin的采样点数差这三个特征值，即可实现饱和区域下的浓度计算； 步骤3中，所述PSO-BPNN神经网络即采用了PSO算法进行网络中权重和阈值参数优化并且使用了BPNN模型作为神经网络的网络结构；所述模型训练的损失函数如下式： （1） （2） 其中，ReLU为激活函数，max为最大值函数，Lossfunction为损失函数，RMSE为均方根误差函数，f为模型函数，x为模型输入，y为模型输出，i为数据组数，N是总数据组数； 所述三个特征值点与被测气体浓度之间复杂的非线性函数关系如下：当气体浓度达到1200ppmv时被测气体产生强吸收，出射光强接近于0，直接吸收波形出现削顶现象，二次谐波波形随之产生畸变，该浓度的区域为饱和区域；出现饱和现象前，特征值点与浓度均呈线性关系，出现饱和现象后，随着气体浓度增大，在不同浓度范围内，最大值点Vmax与浓度、最小值点Vmin与浓度呈现一定的非线性函数关系。

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