【技术实现步骤摘要】
本申请涉及采煤巷道气体监控，更具体地说，涉及一种采煤巷道气体监控系统和方法。
技术介绍
1、煤矿巷道气体监控是确保煤矿安全生产的重要措施之一，主要包括以下几个方面：
2、有害气体监测：监测煤矿巷道中的有害气体浓度，如甲烷、一氧化碳、硫化氢等。这些气体是煤矿事故的主要危险因素，其浓度超过安全标准可能导致爆炸、中毒等严重事故。
3、氧气含量监测：监测煤矿巷道中的氧气含量，确保工作人员有足够的氧气供应，避免窒息等意外事件发生。
4、风速和风向监测：监测煤矿巷道中的风速和风向，及时发现气流异常，确保通风系统的有效运行，防止有害气体积聚和扩散。
5、温度和湿度监测：监测煤矿巷道中的温度和湿度变化，帮助评估矿井环境的舒适度和安全性，及时采取措施防止温度过高或过低导致的事故。
6、火灾监测：配备火灾监测系统，监测煤矿巷道中可能出现的火灾迹象，如烟雾、高温等，及时报警并采取措施防止火灾发生或扩散。
7、安全警报系统：建立完善的安全警报系统，包括声光报警、语音提示等，确保工作人员能够及时获得有关煤矿巷道气体和环境的信息，采取必要的应对措施。
8、通过对这些方面的监控和管理，可以有效地提高煤矿巷道的安全性和生产效率，降低事故发生的风险，保障工作人员的生命财产安全。
9、现有技术公开号为cn105372387a的文献提供一种煤矿巷道气体监控系统，该装置可以统一监控巷道内气体，统一管理，不漏掉一个巷道工况情况，提高了巷道的安全度，使旷工在更安全放心的环境下工
10、上述中的现有技术方案虽然通过现有技术的结构可以实现与有关的有益效果，但是仍存在以下缺陷；该装置在进行使用时，不便于对巷道内的有害气体进行分离处理，导致其功能单一，实用性较差，
11、鉴于此，我们提出一种采煤巷道气体监控系统和方法。
技术实现思路
1、1.要解决的技术问题
2、本申请的目的在于提供一种采煤巷道气体监控系统和方法，解决了上述
技术介绍
中提出的技术问题，实现了便于对巷道内的有害气体进行分离处理的技术效果。
3、2.技术方案
4、本申请实施例提供了一种采煤巷道气体监控系统和方法，包括：采煤巷道气体数据采集模块、采煤巷道气体数据预处理模块、采煤巷道气体数据特征提取模块、采煤巷道气体监控模型训练模块、报警与处理系统模块，
5、采煤巷道气体数据采集模块：所述采煤巷道气体数据采集模块在采煤巷道内部部署气体传感器，用于实时监测甲烷、一氧化碳、硫化氢等有害气体的浓度数据；
6、采煤巷道气体数据预处理模块：所述采煤巷道气体数据预处理模块对传感器采集的气体浓度数据进行预处理，包括数据插补、异常检测等，以确保数据质量和一致性；
7、采煤巷道气体数据特征提取模块：所述采煤巷道气体数据特征提取模块提取气体浓度数据的特征，如平均值、方差、趋势等，用于后续的模型训练和分析；
8、采煤巷道气体监控模型训练模块：所述采煤巷道气体监控模型训练模块选择合适的机器学习模型，用于建立气体浓度与采煤巷道安全状态之间的关联模型；
9、报警与处理系统模块：所述报警与处理系统模块当检测到气体浓度异常或超过安全阈值时，系统应及时发出预警信号，并对空气进行处理。
10、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述采煤巷道气体数据采集模块在采煤巷道内部部署气体传感器，用于实时监测甲烷、一氧化碳、硫化氢等有害气体的浓度数据，通过甲烷传感器采用红外吸收式原理来检测甲烷的浓度数据，通过一氧化碳传感器：使用电化学式或半导体式传感器来检测一氧化碳的浓度数据，通过硫化氢传感器：通常使用电化学式或半导体式传感器来检测其浓度数据。
11、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述采煤巷道气体数据预处理模块对传感器采集的气体浓度数据进行预处理，包括数据插补、异常检测等，以确保数据质量和一致性，所述数据插补：当传感器出现故障或数据传输中断时，可能会出现数据缺失的情况，通过均值插补的方法，用于填补缺失值；
12、所述异常检测：异常检测用于识别并处理这些不符合常规模式的数据，通过基于统计的方法(如z-score、iqr等)进行识别处理。
13、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述采煤巷道气体数据特征提取模块提取气体浓度数据的特征，如平均值、方差、趋势等，用于后续的模型训练和分析，所述平均值：计算气体浓度数据的平均值，能够反映巷道内气体的整体浓度水平，如果平均值超过安全阈值，可能意味着存在气体泄漏或其他安全隐患；
14、所述方差：方差用于衡量气体浓度数据的离散程度，方差较大意味着数据波动较大，可能存在局部的气体浓度变化；
15、所述趋势：通过分析气体浓度数据随时间的变化趋势，能够预测未来可能的气体浓度变化。
16、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述采煤巷道气体监控模型训练模块选择神经网络的机器学习模型，用于建立气体浓度与采煤巷道安全状态之间的关联模型，通过训练，模型能够学习到气体浓度特征与潜在风险之间的关联，对采煤巷道内的气体安全风险进行评估。
17、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述报警与处理系统模块当检测到气体浓度异常或超过安全阈值时，系统应及时发出预警信号，通知相关人员，以便他们迅速响应并采取额外的安全措施，并对空气进行处理，对空气内的有害气体进行分离处理。
18、一种采煤巷道气体监控系统和方法，包括以下步骤：
19、s1、在采煤巷道使用时，利用采煤巷道气体数据采集模块在采煤巷道内部部署气体传感器，用于实时监测甲烷、一氧化碳、硫化氢等有害气体的浓度数据，通过甲烷传感器采用红外吸收式原理来检测甲烷的浓度数据，通过一氧化碳传感器：使用电化学式或半导体式传感器来检测一氧化碳的浓度数据，通过硫化氢传感器：通常使用电化学式或半导体式传感器来检测其浓度数据；
20、s2、然后采煤巷道气体数据预处理模块对传感器采集的气体浓度数据进行预处理，包括数据插补、异常检测等，以确保数据质量和一致性，数据插补：当传感器出现故障或数据传输中断时，可能会出现数据缺失的情况，通过均值插补的方法，用于填补缺失值；
21、异常检测：异常检测用于识别并处理这些不符合常规模式的数据，通过基于统计的方法(如z-score、iqr等)进行识别处理；
22、s3、通过采煤巷道气体数据特征提取模块提取气体浓度数据的特征，如平均值、方差、趋势等，用于后续的模型训练和分析，平均值：计算气体浓度数据的平均值，能够反映巷道内气体的整体浓度水平，如果平均值超过安全阈值，可能意味着存在气体泄漏或其他安全隐患；
23、方差：方差用于衡量气体浓度数据的离散程度，方差较大意味着数据波动较大，可能存在局部的气体浓度变化；
24、趋势：通过分析气体浓度数据随时间的变化趋势，能够预测未来可能的气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种采煤巷道气体监控系统和方法，包含：采煤巷道气体数据采集模块、采煤巷道气体数据预处理模块、采煤巷道气体数据特征提取模块、采煤巷道气体监控模型训练模块、报警与处理系统模块，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的采煤巷道气体监控系统和方法，其特征在于：所述采煤巷道气体数据采集模块在采煤巷道内部部署气体传感器，用于实时监测甲烷、一氧化碳、硫化氢等有害气体的浓度数据，通过甲烷传感器采用红外吸收式原理来检测甲烷的浓度数据，通过一氧化碳传感器：使用电化学式或半导体式传感器来检测一氧化碳的浓度数据，通过硫化氢传感器：通常使用电化学式或半导体式传感器来检测其浓度数据。
3.根据权利要求1所述的采煤巷道气体监控系统和方法，其特征在于：所述采煤巷道气体数据预处理模块对传感器采集的气体浓度数据进行预处理，包括数据插补、异常检测等，以确保数据质量和一致性，所述数据插补：当传感器出现故障或数据传输中断时，可能会出现数据缺失的情况，通过均值插补的方法，用于填补缺失值；
4.根据权利要求1所述的采煤巷道气体监控系统和方法，其特征在于：所述采煤巷道气体数据特征提取模块提
5.根据权利要求1所述的采煤巷道气体监控系统和方法，其特征在于：所述采煤巷道气体监控模型训练模块选择神经网络的机器学习模型，用于建立气体浓度与采煤巷道安全状态之间的关联模型，通过训练，模型能够学习到气体浓度特征与潜在风险之间的关联，对采煤巷道内的气体安全风险进行评估。
6.根据权利要求1所述的采煤巷道气体监控系统和方法，其特征在于：所述报警与处理系统模块当检测到气体浓度异常或超过安全阈值时，系统应及时发出预警信号，通知相关人员，以便他们迅速响应并采取额外的安全措施，并对空气进行处理，对空气内的有害气体进行分离处理。
7.一种采煤巷道气体监控系统和方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种采煤巷道气体监控系统和方法，包含：采煤巷道气体数据采集模块、采煤巷道气体数据预处理模块、采煤巷道气体数据特征提取模块、采煤巷道气体监控模型训练模块、报警与处理系统模块，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的采煤巷道气体监控系统和方法，其特征在于：所述采煤巷道气体数据采集模块在采煤巷道内部部署气体传感器，用于实时监测甲烷、一氧化碳、硫化氢等有害气体的浓度数据，通过甲烷传感器采用红外吸收式原理来检测甲烷的浓度数据，通过一氧化碳传感器：使用电化学式或半导体式传感器来检测一氧化碳的浓度数据，通过硫化氢传感器：通常使用电化学式或半导体式传感器来检测其浓度数据。
3.根据权利要求1所述的采煤巷道气体监控系统和方法，其特征在于：所述采煤巷道气体数据预处理模块对传感器采集的气体浓度数据进行预处理，包括数据插补、异常检测等，以确保数据质量和一致性，所述数据插补：当传感器出现故障或数据传输中断时，可能会出现数据缺失的情况，通过均值插补的方法，用于填补缺失值；
4.根据权...
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