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龙图腾网获悉中煤科工集团重庆研究院有限公司申请的专利多源融合的宽量程高精度管道粉尘浓度及温度一体化检测装置及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：CN119354833B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28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：202411538551.3，技术领域涉及：G01N15/06；该发明授权多源融合的宽量程高精度管道粉尘浓度及温度一体化检测装置及方法是由陈建阁;吴付祥;李德文;郭胜均;刘国庆;赵政;李征真;李岳;李彦筑;程丽;张强;焦敏;惠立锋;巫亮;贾滕黎;邓勤;罗小博;颜鸽来设计研发完成，并于2024-10-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本多源融合的宽量程高精度管道粉尘浓度及温度一体化检测装置及方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种多源融合的宽量程高精度管道粉尘浓度及温度一体化检测装置及方法，属于粉尘安全风险监测与防控技术领域。该装置包括温度检测单元、静电感应法粉尘浓度检测单元、光吸收法粉尘浓度检测单元、光散射法粉尘浓度检测单元、粉尘通过窗口、激光源及激光束解调仪。本发明方法同时将静电感应法和光散射法、光吸收法多种方法的融合，实现了0‑30gm3超宽量程粉尘浓度的精准检测，同时采用光纤测温的方式实现管道中温度的检测，预防管道粉尘爆炸和污染环境起到准确的数据支持，为作业环境安全与职业健康起到关键作用。

本发明授权多源融合的宽量程高精度管道粉尘浓度及温度一体化检测装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种多源融合的宽量程高精度管道粉尘浓度及温度一体化检测方法，将检测装置插入到管道中检测，其特征在于，该装置包括温度检测单元、静电感应法粉尘浓度检测单元、光吸收法粉尘浓度检测单元、光散射法粉尘浓度检测单元、粉尘通过窗口16、激光源及激光束解调仪12和信号处理及控制器11； 温度检测： 激光源及激光束解调仪12中发出的一定波长的激光束，通过激光光纤13将激光输入到粉尘通过窗口16中，基于杜拉格光纤测温法实现温度检测，测温信号在温度检测单元中反射，通过激光源及激光束解调仪12将信号输入到信号处理及控制器11，实现温度检测； 粉尘浓度检测： 静电感应法：粉尘扩散经过粉尘通过窗口16时，基于静电感应原理在静电感应电极2表面感应出交变信号，交变信号通过静电感应信号输出线7传输到信号处理及控制器11，对交变信号进行采集处理，实现对粉尘浓度的表征； 光吸收法：粉尘经过粉尘通过窗口16时，由于激光发射头14发射出的激光束，照射到经过粉尘通过窗口16的粉尘颗粒上，粉尘对此光束发生吸收作用；光吸收法粉尘浓度检测单元表面接收粉尘颗粒对激光束吸收后的信号，基于的测试方法是光吸收法，测试高浓度粉尘； 光散射法：粉尘经过粉尘通过窗口16时，由于激光发射头14发射出的激光束，照射到经过粉尘通过窗口16的粉尘颗粒上，除了光吸收作用，粉尘颗粒对激光束还发生了光散射作用，光散射法粉尘浓度检测单元接受的是粉尘颗粒的散射信号，基于的测试方法是光散射法，测试低浓度粉尘； 通过静电感应法、光吸收法和光散射法三种方法的融合，三种信号的同时检测及分析实现高浓度粉尘的准确检测； 所述信号处理及控制器11的信号处理流程为： 首先，完成参数的初始化；基于杜拉格光纤测温原理，反射波波长的偏移量实现环境温度的检测；粉尘浓度检测则是将静电感应法、光吸收法和光散射法进行融合，静电感应法粉尘浓度检测单元获得粉尘产生的感应信号，通过分析感应信号的波动强度实现粉尘浓度的检测，以公式S1来实现感应信号波动强度表征粉尘浓度，实现对中浓度的粉尘精准检测，测试范围是1gm3-10gm3；同时发射激光，粉尘经过激光束时发生散射与吸收作用，通过分析光吸收法粉尘浓度检测单元表面光强的减少量实现高浓度粉尘的检测，以公式S2实现高浓度粉尘表征；通过分析光散射法粉尘浓度检测单元表面光强的增加量实现低浓度粉尘的检测，以公式S3实现低浓度粉尘表征；最后，根据融合算法将静电感应信号、光吸收信号和光散射信号三种信号进行融合，自动判定高、中、低粉尘的边界，实现全量程粉尘浓度的精准检测； 采集静电感应信号为a=[a1,a2,a3,……,an]；采集光吸收信号为b=[b1,b2,b3,……,bn]；采集光散射信号为c=[c1,c2,c3,……,cn]； 其中，S1表示静电感应法测得的中浓度粉尘浓度，S2表示光吸收法测得的高浓度粉尘浓度，S3表示光散射法测得的低浓度粉尘浓度，k1、k2和k3为修正因子，n表示采集的信号数量； 融合算法： 第一步：将S1,S2,S3数值在0-30000mgm3范围内归一化处理，归一化的数值分别对应为,,； 第二步：数据选择判别公式； 通过判定三组数据增量的最大值，作为数据选择的判定条件，公式如下： 通过判定,,正向增量最大值，作为粉尘浓度输出的选择数据； 第三步：数据的二次标定； 粉尘浓度Z为： 其中，k为标定系数。

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