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龙图腾网恭喜国网陕西省电力有限公司电力科学研究院;国网(西安)环保技术中心有限公司申请的专利一种激光、光敏、超声三相融合测钎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：CN114720663B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-02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：202210439550.8，技术领域涉及：G01N33/24；该发明授权一种激光、光敏、超声三相融合测钎装置及方法是由雷磊;吴健;孙强;白晓春;王良;万昊;张智;李睿;郑树海;卢林;周海宏;赵颖博;王少军;陈维;郭安祥;王辰曦;李毅;菅永峰;卢鹏;巫婷;姜丹设计研发完成，并于2022-04-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种激光、光敏、超声三相融合测钎装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种激光、光敏、超声三相融合测钎装置及方法，在测钎上集成激光器、线阵光敏元件和超声探头，设置统一的供电、信号传输系统，并将三相传感数据依照其在实地工况中的置信度相互融合，形成统一的三相一体的测钎装置，线阵光敏元件的一部分部分插入土壤中，检测土壤表面位置；超声探头向土壤发射超声波，并记录发射及声波反射到探头的时间，通过声速换算从而获得土壤表面位置，测钎顶部的激光探头向土壤发射激光，并探测反射光，根据发射光与探测光之间的相位差从而获得土壤表面位置。将上述三相传感器所获得的土壤表面位置，进行卡尔曼数据融合，获得更准确、可靠的土壤位置信息，实现水土流失的高精度、高可靠监测。

本发明授权一种激光、光敏、超声三相融合测钎装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种激光、光敏、超声三相融合测钎装置，其特征在于，包括测钎杆1，测钎杆1外壁固定有多只光敏元件2，形成线性光敏阵列；所述测钎杆1顶部安装有超声探头3、激光传感模块4和信号处理电路8，所述超声探头3向土壤方向发射超声波并接受超声波的反射声波，所述激光传感模块4的激光发射方向指向地面，激光传感模块4用于发射激光并探测器用于接收发射的激光自土壤平面返回的反射波；线性光敏阵列、超声探头3和激光传感模块4均与信号处理电路8连接，将采集到的信号传递至信号处理电路8，所述信号处理电路8用于根据接收到的信号计算水土流失量；沿所述测钎杆1的壁面长度方向开设有条形凹槽，所述线性光敏阵列安装在所述凹槽中；所述测钎杆1顶部安装有太阳能供电系统6，所述太阳能供电系统6用于为超声探头3、光敏元件2、激光传感模块4和信号处理电路8供电；信号处理电路8的输入端通过数据传输系统7与光敏元件2、超声探头3和激光传感模块4连接，用于完成光敏探测感光位置的感知，超声往返时间差的计算，激光相位差的解算，并根据感光位置计算水土流失数据Ec，根据超声往返时间差计算水土流失数据Ea，根据相位差计算水土流失数据Eo，并将三相水土流失数据Ec、Ea和Eo融合，得到最终的水土流失数据Eo；三种传感器所测得的水土流失数据在信号处理电路上通过卡尔曼融合算法进行数据融合，测钎顶部设置有统一的供电及计算所得的水土流失数据传输系统，将数据传输至用户设置的数据中心进行水土流失数据的存储、管理以及应用；采用卡尔曼滤波器进行数据融合，得到融合后的水土流失量E： E＝k a E a +k c E c +k o E o 其中，ka为超声探头3的卡尔曼系数，kc为光敏元件的卡尔曼系数，ko为激光器的卡尔曼系数ka、kc和ko依照布设点实际环境标定得到；标定ka、kc和ko后，根据测钎布设当地土壤情况和光照情况调整ka、kc和ko。

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