1.一种基于风能摩擦纳米发电的矿用气体浓度监测装置,其特征在于:包括风能摩擦纳米发电装置和智能预警传感器,所述风能摩擦纳米发电装置包括风能发电装置和电能管理装置,所述风能发电装置包括封闭圆筒状的刚性外壳,所述刚性外壳的中心连接有转轴,所述转轴的一端伸出刚性外壳,且伸出刚性外壳的转轴端部固定有多个风勺,所述转轴位于刚性外壳内的部分连接有转子,所述转子外表面粘贴有动物毛,且转子与刚性外壳内壁之间留有孔隙,所述刚性外壳的内壁上等间隔粘贴有多个铜电极,所述铜电极内表面涂覆有绝缘薄膜;
2.根据权利要求1所述的一种基于风能摩擦纳米发电的矿用气体浓度监测装置,其特征在于:所述智能预警传感器包括设置在防爆外壳内的微控制器单元、历史数据存储单元、通信单元、智能预警单元和设置在防爆外壳外部的传感器监测单元,所述微控制器单元通过导线分别与传感器监测单元、历史数据存储单元、通信单元、智能预警单元相连;
3.根据权利要求2所述的一种基于风能摩擦纳米发电的矿用气体浓度监测装置,其特征在于:所述转子与铜电极按照1:2的比例设置数量。
4.根据权利要求3所述的一种基于风能摩擦纳米发电的矿用气体浓度监测装置,其特征在于:所述转子由6个立体扇形叶片以转轴为轴心30°等间隔排列组成,每个立体扇形叶片的扇形面的圆心角为30°,所述铜电极对应设置有12片。
5.根据权利要求3所述的一种基于风能摩擦纳米发电的矿用气体浓度监测装置,其特征在于:所述铜电极内表面的绝缘薄膜具体采用聚四氟乙烯薄膜。
6.根据权利要求2所述的一种基于风能摩擦纳米发电的矿用气体浓度监测装置,其特征在于:所述传感器监测单元设置在智能预警传感器的防爆壳体底部,为圆筒状,圆筒状的四周间隔设置有多个通孔,圆筒状的中心设置有传感器探头。
7.根据权利要求2所述的一种基于风能摩擦纳米发电的矿用气体浓度监测装置,其特征在于:所述电能管理装置包括整流器、超级电容、电压比较器和稳压转换模块,所述整流器的交流输入端通过导线与风能发电装置的交流输出端相连,将风能发电装置产生的周期性的交流电转换为直流电存储在超级电容中,所述超级电容的两端分别连接电压比较器的两个输入端,所述电压比较器的输出端连接稳压转换模块,所述稳压转换模块输出直流电给智能预警传感器供电。
8.一种基于风能摩擦纳米发电的矿用气体浓度监测方法,采用如权利要求2-7任一项所述的基于风能摩擦纳米发电的矿用气体浓度监测装置,其特征在于:包括如下步骤:
9.根据权利要求8所述的一种基于风能摩擦纳米发电的矿用气体浓度监测方法,其特征在于:所述步骤二中基于风速风向的反距离加权插值法,具体插值步骤如下:
10.根据权利要求9所述的一种基于风能摩擦纳米发电的矿用气体浓度监测方法,其特征在于:所述步骤三中采用图卷积神经网络gcn+lstm构建危险气体浓度预测模型的步骤如下: