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龙图腾网获悉广东海洋大学申请的专利潜水气瓶残余气体混合状态非接触式快速评估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：CN120559076B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30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：202511057750.7，技术领域涉及：G01N29/024；该发明授权潜水气瓶残余气体混合状态非接触式快速评估方法是由杨志林;周冰;王峰;李关设计研发完成，并于2025-07-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本潜水气瓶残余气体混合状态非接触式快速评估方法在说明书摘要公布了：本申请属于潜水气瓶气体比例评估技术领域，涉及潜水气瓶残余气体混合状态非接触式快速评估方法，本发明通过声波发射器发射连续变化频率的声波，穿透气瓶壁和内部残余气体，接收器采集信号并计算时间差，从而获得原始声速值，同时采集气瓶表面温度和压力数据，用于对声速进行物理修正，消除环境因素的影响，得到标准化声速值，再通过对声波信号进行滤波处理，计算幅值衰减谱和相位偏移谱，提取最小衰减频率和最大相位差，结合标准化声速值，调用训练好的反演模型，预测气体分组比例，无需排空气或拆入传感器，提高了效率和安全性，降低了成本，同时确保了氦氧混合气瓶中氦气比例的准确评估，保障了潜水员的安全。

本发明授权潜水气瓶残余气体混合状态非接触式快速评估方法在权利要求书中公布了：1.潜水气瓶残余气体混合状态非接触式快速评估方法，其特征在于，包括以下步骤： 通过声波发射器发射连续变化的频率的声波，声波穿透潜水气瓶壁和内部残余气体后，穿透后的声波信号被声波接收器实时采集，并记录声波从发射到接收的时间差，再结合固定传输距离计算原始声速值；并同步采集气瓶表面温度以及气瓶压力数据； 基于接收器实时采集的声波信号，滤除噪声干扰，基于滤波后的干净声波信号进行声波信号的幅值衰减谱和相位偏移谱计算；再基于幅值衰减谱以及相位偏移谱计算最小衰减频率和最大相位差； 所述滤除噪声干扰包括以下步骤： 采用FIR滤波器对原始声波信号进行滤波处理，其中FIR滤波器系数使用凯泽窗设计； 对滤波后的信号应用汉宁窗，将滤波后的信号与汉宁窗相乘得到加窗处理后的信号，即滤波后的干净声波信号； 得到所述最小衰减频率包括以下步骤： 对接收信号和发射信号分别进行快速傅里叶变换，计算接收信号和发射信号的频谱，再基于此计算每个频率点的衰减量； 在预定频段内，寻找满足衰减量小于预定阈值的连续频带，提取连续频带的最低频率，作为最小衰减频率； 基于气瓶表面温度以及气瓶压力数据，对原始声速值进行物理修正，得到与环境无关的标准化声速值； 基于最小衰减频率、最大相位差以及标准化声速值，调用训练好的反演模型，得到气体分组预测值； 所述反演模型采用轻量化神经网络模型，其中轻量化神经网络模型包括输入层、两个隐藏层以及输出层； 所述输入层包括三个节点对应输入向量的三个特征，第一个隐藏层包括8个节点，使用ReLU激活函数，第二个隐藏层包括5个节点，使用ReLU激活函数，输出层包括n个节点对应n中气体的摩尔分数； 其中轻量化神经网络模型的输出满足如下约束：所有气体摩尔分数的总和为1，其每个气体的摩尔分数的范围在0到100%之间； 在每一轮检测周期中，进行在线误差补偿，包括以下步骤： 在每一轮检测周期中，获取当前的气体组分预测值、温度和压力，使用参考声速作为基准，根据温度和压力的变化调整参考声速，再基于各气体组分的比热比和摩尔分数，计算对声速的影响，基于该影响以及调整后的参考声速计算出理论声速； 计算理论声速与标准化声速的差值，判断差值的绝对值是否大于预设的阈值，若超过预设的阈值，则采用卡尔曼滤波器进行反演模型参数的修正。

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