我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，也是以煤为主要能源的国家。即使通过煤炭生产、加工和利用等各个环节，提供了相当多的就业机会，但每个环节却同时带来了环境污染、安全等一系列的问题。其中之一便是有害气体影响，包括CH4，CO，SO2等。后两种气体含量少，且SO2易溶于水，经煤矿开采时的喷水处理后变成酸。但是CH4气体含量多，且几乎不溶于水，属于易燃易爆气体，发生爆炸事极易造成人身伤害。因此，了解气体监测系统和模式的发展，这是非常重要的。

瓦斯(CH4)是煤矿井下危害最大的气体。瓦斯的灾害主要表现为四个方面。第一、瓦斯浓度过高，对工人身体健康的影响表现为缺氧，呼吸困难，窒息等。第二、瓦斯煤尘爆炸，瓦斯爆炸所产生的巨大冲击波和高温火焰，往往导致群死群伤，而且扬起的煤尘又会参与爆炸，摧毁巷道，毁坏设备，甚至毁灭整个矿井，给国家和人民生命财产造成巨大损失。第三，煤与瓦斯突出。突出直接影响工人的安全。第四，大量的气体从通风井进入大气，大气环境污染。

近年来，我国煤矿的瓦斯灾害是比较严重的，瓦斯灾害始终是煤矿安全生产的大敌，日前已成为制约煤矿安全生产的主要矛盾。因此，研制先进适用的煤矿气体监测系统对煤矿工业安全生产，减少事故发生和生命财产损失有重要意义，市场应用前景十分广阔。

1.2 煤矿气体监测系统的国内外发展状况

随着气体传感器的发展，气体监测设备的不断更新。其类型根据监测对象可分为可燃性气体监测仪、毒性气体监测仪和氧气监测仪等;；从仪器结构和方法上分为袖珍式、便携式和固定式。袖珍式仪器的采样方法为扩散式，用于在危险环境中的工作人员随身携带:环境中的工作人员随身携带;便携式仪器用泵吸式采样,用于监测人员定期安检;；固定器用于煤矿瓦斯监测的固定位置。

世界也有煤矿瓦斯监测系统，如波兰的dan640o tf200，法国，德国和英国senturion-200，我国监测监控技术应用较晚，80年代初，从波兰、法国、德国英国和美国等引进了一批安全监测系统，装备了部分煤矿；在引进的同时，通过消化、吸收并结合我国煤矿的实际情况，先后由重庆煤科院、辽宁抚顺煤科院等国内知名煤矿科学研究所研制出KJ2、KJ4、KJS、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38、KJ66、KJ75、KJ80、KJ92、KJ95、KJ101等煤矿有害气体监测系统，我国煤矿得到了广泛的应用，但对数据传输的文件中的很大一部分是模拟的，气体在脉冲星的浓度，容易我的强电磁干扰下，导致不准确的监测结果。

1.3 煤矿气体监测系统概述

煤矿气体监测系统,其功能可以自动检测瓦斯浓度，同时可以自动报警，煤矿气体监测系统中，包含以下五个模块

(l)气体传感器:一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分

(2)显示单元:依据检测到的信号，单片机把根据一定方式，把数据数据传输到显示处理模块显示于仪表；

(3)声光报警单元:当监测气体浓度超过某一数值时候，发出声光警报；

(4)时通讯单元:将采集数据通过无线传送通讯方式进行数据通信；

(5)数据收集分析软件:运用VB编写串口通讯软件，实现气体数据的收集、分析及保存煤矿气体监测系统其他的技术参数还有存储数据性能、传输数据性能、使用寿命与可靠性等。

1.4 本课题的主要工作内容

日前国内有一些用于煤矿中CH4气体的监测系统，但是很少有能实现数据上传，做到实时监测，本文针对煤矿气体监测系统的现状及发展趋势，阅读了大量文献及资料，研发了煤矿气体监测系统，主要工作包括: