1.一种煤矿瓦斯浓度监测预警方法,其特征在于:包括步骤步骤(1):获取多源数据包括瓦斯浓度x、温度T和湿度H,并通过高维特征映射函数F(x,T,H)将所述多源数据映射到高维特征空间:;
步骤(2):进行时间序列分析,获得数据的时间局部特性G(t):,
其中,t是时间,Δt是一个预定的时间窗口;
步骤(3):执行高阶矩分析,计算数据的第三偏度矩M3和第四峰度矩M4;
, ,
其中,是样本均值;N是样本数量;xi是在预定时间窗口Δt内,采集的第i个瓦斯浓度样本;
步骤(4):进行非线性时间序列分析,获得复杂度指标C:;
步骤(5):根据如下公式获得综合判断值J:,
其中,α、、、、是通过机器学习算法优化得出的权重系数;
步骤(6):判断所述综合判断值J是否超过预定阈值Jthreshold,若是,则触发异常预警机制。
2.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯浓度监测预警方法,其特征在于:在步骤(6)中,预定阈值Jthreshold包括预警阈值及安全阈值,当综合判断值J超过预警阈值且未超过安全阈值时,触发第一级异常预警机制:发送声音警报和光警报;当综合判断值J超过安全阈值时,触发第二级异常预警机制:发送异常报告至中央监控系统,并激活中央监控系统的紧急排气系统以减少瓦斯浓度。
3.根据权利要求1所述的煤矿瓦斯浓度监测预警方法,其特征在于:在步骤(6)之后,还包括步骤(7):使用支持向量机对历史数据进行分类,并基于交叉验证的结果调整权重系数,确定最优的权重系数α、、、、,包括:使用训练集来建立初步的模型,然后用验证集来测试模型的性能,根据性能指标,相应调整权重系数;进行多轮交叉验证和优化,确定一组最优的权重系数。
4.一种施工用瓦斯浓度监测预警设备,包括主体部,其特征在于,还包括:检测模块,设于所述主体部,用于获取多源数据包括瓦斯浓度x、温度T和湿度H;
存储器,设于所述主体部,所述存储器用于存储指令;
处理器,设于所述主体部,所述处理器用于调用所述存储器中的指令,使得所述施工用瓦斯浓度监测预警设备执行如权利要求1所述的煤矿瓦斯浓度监测预警方法;
声光报警器,与处理器连接以通过处理器控制进行声光报警。
5.根据权利要求4所述的一种施工用瓦斯浓度监测预警设备,其特征在于,所述主体部为帽体;
所述施工用瓦斯浓度监测预警设备还包括:
连接架,设置在所述帽体的前侧,所述连接架设有卡槽;
连接轴,可转动地设于所述连接架,所述连接轴内部设有腔体,所述腔体内壁设有定位齿条;
照明灯,固定于所述连接轴;
锁紧机构,包括:
连接杆,可动地穿设于所述连接架及所述连接轴,所述连接杆一端设有与所述卡槽相适配的卡接件,所述连接杆周壁设有定位齿;
复位件,两端分别连接连接轴及连接杆,用于驱动所述连接杆复位;
所述连接杆处于复位状态时,所述卡接件插入所述卡槽,所述卡槽槽壁限制所述连接杆转动,所述定位齿与所述定位齿条啮合,以限制所述连接轴转动;所述连接杆移动离开复位状态时,所述定位齿与所述定位齿条分离,使所述连接轴能够转动。
6.根据权利要求5所述的一种施工用瓦斯浓度监测预警设备,其特征在于,所述施工用瓦斯浓度监测预警设备还包括:气泵,设置在所述帽体;
散热机构,包括:
连接管,一端连接气泵,另一端连接喷气口,所述喷气口朝向所述帽体内腔;
分流管,一端连接所述连接管,另一端连接清理架,所述清理架设置在所述帽体的上端,所述清理架设置有清理口以进行吹气。
7.根据权利要求5所述的一种施工用瓦斯浓度监测预警设备,其特征在于,所述施工用瓦斯浓度监测预警设备还包括:衬垫体,设于所述帽体内壁, 所述衬垫体的开设有多个透气口,所述衬垫体的内壁固定有多个硅胶垫,所述衬垫体的顶部固定有防护垫;
连接机构,用于将所述衬垫体固定于所述帽体。
8.根据权利要求7所述的一种施工用瓦斯浓度监测预警设备,其特征在于,所述帽体内壁设有阶梯槽,所述衬垫体包括主体部及连接于所述主体部的固定部,所述固定部伸入所述阶梯槽;
所述连接机构包括:
多个缓冲连接件,一端固定于所述固定部,另一端贴着所述阶梯槽槽壁;
多个限位凸块,固定于所述阶梯槽槽壁并嵌入缓冲连接件;
固定件,固定连接固定部及帽体。
9.根据权利要求5所述的一种施工用瓦斯浓度监测预警设备,其特征在于,所述帽体内壁设有缓冲部,所述缓冲部中空设置形成缓冲腔,所述缓冲腔内设有多个加强筋及多个连接筋;缓冲腔还设有多个气垫并采用填充物填充剩余空间。