[发明专利]气体浓度检测方法、装置和系统

说明书

本公开涉及一种气体浓度检测方法、装置和系统，其中，所述方法包括获取通过探测器检测的透射光强信号，所述透射光强信号为入射光经过待检测浓度的气体之后的光强信号；对所述透射光强信号执行傅里叶变换，得到所述透射光强信号的频谱；对所述频谱进行谐波小波包频带划分，确定所需频率对应的子带，所需频率为生成所述入射光的调制频率的二倍频；确定所述所需频率对应的子带的频域小波系数，对所述频域小波系数进行傅里叶逆变换，利用所述傅里叶逆变换的处理结果得到透射光强信号中的二次谐波信号；基于所述二次谐波信号得到所述待检测浓度的气体的浓度。本公开实施例可以简单且方便的检测出气体的浓度。

技术领域：

本公开涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种气体浓度检测方法、装置、和系统。

背景技术：

近些年，随着技术的进步和现代工业的快速发展，人们的生活水平不断提高，但同时也对环境产生了负面的影响，大气污染导致了酸雨、温室效应、雾霾等有害的自然现象，不仅会对社会的工业和农业造成直接或间接的经济损害，更是会对人们的健康产生致命的威胁。甲烷是沼气、天然气，以及煤矿和坑道气的主要成分，是一种无色无味的可燃性气体并且在空气中的含量达到一定程度会有发生爆炸的危险。另外在大气中甲烷及二氧化碳等气体浓度所占比例逐渐的增大导致了地球表面气温的上升，从而造成了一系列自然灾害问题，如地球两端南极和北极冰川融化和海平面上升等。综上所述，气体浓度检测在众多领域被广泛的应用，具有十分重要的意义。

发明内容：

本公开提出了一种气体浓度检测方法、装置和系统，能够简单方便的得到待检测气体的浓度。

根据本公开的一方面，提供了一种气体浓度检测方法，包括：

获取通过探测器检测的透射光强信号，所述透射光强信号为入射光经过待检测浓度的气体之后得到的透射光的光强信号；

对所述透射光强信号执行傅里叶变换，得到所述透射光强信号的频谱；

对所述频谱进行谐波小波包频带划分，确定所需频率对应的子带，所需频率为生成所述入射光的调制频率的二倍频；

确定所述所需频率对应的子带的频域小波系数，对所述频域小波系数进行傅里叶逆变换，利用所述傅里叶逆变换的处理结果得到透射光强信号中的二次谐波信号；

基于所述二次谐波信号得到所述待检测浓度的气体的浓度。

在一些可能的实施方式中，所述对所述频谱进行谐波小波包频带划分，确定所需频率对应的子带，包括：

利用谐波小波包的分解层数，以及设定的子带宽度，确定每个子带的频率范围；

基于确定的每个子带的频率范围，确定所需频率对应的子带。

在一些可能的实施方式中，所述确定所述所需频率对应的子带的频域小波系数，对所述频域小波系数进行傅里叶逆变换，利用所述傅里叶逆变换的处理结果得到透射光强信号中的二次谐波信号，包括：

利用第一预设方式得到所述所需频率对应的子带的频域小波系数；

对所述频域小波系数执行傅里叶逆变换，并利用希尔伯特变换得到所述傅里叶逆变换的处理结果的包络；

利用所述包络得到透射光强信号中的二次谐波信号。

在一些可能的实施方式中，所述基于所述二次谐波信号得到所述待检测浓度的气体的浓度，包括：

获取所述入射光的光参数；

利用第二预设方式，基于所述二次谐波信号和所述光参数，得到所述气体浓度。

在一些可能的实施方式中，所述第二预设方式的表达式为：