(l)甲烷气体传感器的选用；

(2)单片机的选用；

(3)系统硬件电路的设计；

(4)系统软件的设计；

(5)通讯方式及通讯协议设计。

2 煤矿瓦斯监测系统设计的特殊要求及设计原理

本课题的研究目标，是设计一种能够有效监测煤矿瓦斯气体的监测系统，并可以将实时数据上传至地面监控电脑，实施控制。为此，应根据煤矿工作环境及煤矿巷道中气体监测系统使用的特殊要求进行系统设计。

2.1 系统设计要求文献综述

2.1.1 技术指标要求

本课题对瓦斯检测仪表和所用气体传感器在技术指标上的基本要求:

(1)应用环境:瓦斯监测；

(2)监测目标:甲烷气体；

(3)测量范围:甲烷O-10%；

(4)灵敏度:0.01%；

(5)响应时间:30s；

(6)功耗大小:100mW；

(7)环境工作温度范围:-20℃ -+70℃；

(8)环境工作湿度范围:<95%RH。

2.1.2 隔爆仪表设计要求

隔爆仪表体积要小，方便运输，坚固，防火，防水，防爆，应有接地、过流、漏电保护装置。

隔爆型仪表的主要特点是有一个可靠的隔爆外壳，它将把发出的火花和危险温度的仪表传感器、电阻电路及接线端子等，都放在隔爆壳里，加入内部发生爆炸，不会影响到外部。

2.1.3 系统的功能

煤矿气体监测系统的作用是可以检查CH4，为了方便实用，应该还有声光报警、人机界面操作、数据存储以及与PC机通讯等功能。对于上面这些要求，仪表应灵敏探针，A/D转换，单片机，数据存储，显示，面板按钮和报警模块，通信模块等。

2.2 设计原理

此设计选用CH4气体传感器，制作CH4气体传感器的应用系统，实现对CH4的辨别、浓度的衡量和发出警报。

2.2.1 气体传感器的选取源:自'优尔.·论,文;网·www.youerw.com/

气体传感器又称为气体传感器，具体成分主要用于监测气体。

气体传感器一般根据气敏特性进行分类，主要可分为:

（1）半导式方式:

（2）固体电解质:  

（3）接触燃烧式:

（4）其他类型:

包括光干涉式、热传导方式、红外线吸收式。

做一个具体的测量工作，首先要考虑用什么元素的传感器，这需要分析各种影响因素的确定。依据北侧物体的特点，需要详细考虑一下几个方面:量程；体积；接触式还是非接触式；信号的引出方法；价格。综上考虑，最后，可以采用MQ-4瓦斯气体传感器。

MQ-4气敏元件由微型AL2O3陶瓷管、SnO2 敏感层,测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢制成的腔体内，加热器为气敏元件提供了必要的工作条件。封装好的气敏元件有6只针状管脚，其中4个用于信号取出，2个用于提供加热电流