近年来我国众多的古建筑毁于火灾,所以对于古建筑必须从被动的火灾扑救发展到主动的去探测预警,加强古建筑火灾的预防、控制、探测、扑救是社会的迫切要求,做到早发现、早扑救,尽量避免古建筑火灾的发生或减小火灾对古建筑的危害。由于传统的火灾探测技术主要集中在火灾后几个阶段的产物,而此时火势已经无法控制,所以针对火灾初期的产物-气体,提出可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)对火灾气体进行检测,实现早期的火灾预警。可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)以其精度高,响应快,多气体同时检测的特点,现在成为气体在线监测方法中发展最快的一种,尤其是对有害的痕量气体的检测。本文将TDLAS技术应用于火灾气体分析,设计了火灾预警系统的硬件系统及软件系统,最后对系统进行了仿真分析和实验验证。首先,分析了现阶段气体分析和火灾预警的国内外研究情况及存在的不足,为课题的研究打下基础。然后分析了 TDLAS技术用于气体定量分析的工作原理;推导了TDLAS技术中的波长调制技术、二次谐波技术和气体浓度的反演算法等关键技术;设计了基于TDLAS技术定量分析火灾气体的硬件系统和软件系统,主要包括光源的驱动、信号的调制与解调、气体吸收池、数据采集模块以及激光器控制与数据采集的软件设计。最后,本文进行了系统的仿真分析和实验验证。先用MATLAB对系统进行了仿真,然后对系统进行了测试实验。结果表明:气体吸收后的二次谐波信号的最大幅值与该气体的浓度呈正比关系,即可以用二次谐波信号反演出火灾气体的浓度。