基于自然风压变化的煤矿采空区气体异常涌出监测预警方法及系统与流程

1.一种基于自然风压变化的煤矿采空区气体异常涌出监测预警方法，其特征在于：其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于自然风压变化的煤矿采空区气体异常涌出监测预警方法，其特征在于：在步骤s2中，地面控制中心对接收的数据信息进行即时存储，再对数据进行初步处理，其中，初步处理包括时间同步以及去噪滤波；

3.根据权利要求1所述的一种基于自然风压变化的煤矿采空区气体异常涌出监测预警方法，其特征在于：在步骤s3中，通过滑动窗口法分别对地面大气压、井下气压、瓦斯浓度变化率进行计算，其中，

4.根据权利要求1所述的一种基于自然风压变化的煤矿采空区气体异常涌出监测预警方法，其特征在于：在步骤s4中，根据预警等级值wl与预先设定的预警阈值之间的关系确定预警等级，其中，预警阈值至少包括第一阈值l1、第二阈值l2以及第三阈值l3，并按照如下逻辑判断预警等级：

5.根据权利要求4所述的一种基于自然风压变化的煤矿采空区气体异常涌出监测预警方法，其特征在于：蓝色预警措施包括：持续监控系统正常运行，定期检查传感器状态，定期验证监测数据；黄色预警措施包括：启动井下通风系统增加风量，并提高巡检通知次数；橙色预警措施包括：调节工作面风门，增加静压，启动高位钻孔瓦斯抽放系统，向所有工作人员发送预警信息；红色预警措施包括：立即停止井下作业，向所有工作人员发送警告疏散提醒，并全功率开启毒害气体抽放系统。

6.一种基于权利要求1-5任一所述的基于自然风压变化的煤矿采空区气体异常涌出监测预警方法的监测预警系统，其特征在于：其包括：数据监测模块、数据输送与存储模块、数据预处理模块、预警分析模块、预警响应模块以及系统维护模块，其中，

7.根据权利要求6所述的一种基于自然风压变化的煤矿采空区气体异常涌出监测预警系统，其特征在于：数据监测模块包括地面大气压传感器单元、井下气压传感器单元、井下气体浓度传感器单元，其中，

8.根据权利要求6所述的一种基于自然风压变化的煤矿采空区气体异常涌出监测预警系统，其特征在于：数据输送和存储模块至少包括：天线数据传输单元、有线数据传输单元、数据存储单元、初步处理单元，其中，无线数据传输单元用于传输地面大气压数据至地面控制中心；有线数据传输单元用于传输井下气压和瓦斯浓度数据至地面控制中心；数据存储单元用于存储所有监测数据，提供数据读取和写入功能；初步处理单元用于进行数据格式转换、时间同步初步处理；

9.根据权利要求6所述的一种基于自然风压变化的煤矿采空区气体异常涌出监测预警系统，其特征在于：预警分析模块至少包括：滑动窗口计算单元、机器学习模型训练单元、实时分析单元，其中，滑动窗口计算单元实时捕捉环境参数的变化，并计算地面大气压信息、井下气压信息以及井下气体浓度信息的变化情况；机器学习模型训练单元利用历史数据进行学习和分析，不断优化地面大气压信息、井下气压信息以及井下气体浓度信息的权重信息；实时分析单元根据滑动窗口计算单元和机器学习模型训练单元确定的地面大气压信息、井下气压信息以及井下气体浓度信息的变化情况和对应的权重信息实时计算预警等级值，并根据预警等级值确定预警等级；

10.根据权利要求6所述的一种基于自然风压变化的煤矿采空区气体异常涌出监测预警系统，其特征在于：系统维护模块至少包括：传感器维护单元、数据传输维护单元、系统升级单元，其中，传感器维护单元定期检查和校准传感器；数据传输维护单元定期检查网络连接和数据传输设备；系统升级单元根据实际需求升级系统软件和硬件。