随着目前城市天然气用量的不断增加,城市中加气站以及城市居民用气都需要城市天然气管道运输,维护好城市中的天然气管道运行,有助于保证城市中天然气安全使用。对天然气运输管道进行巡检工作可以有效发现并预防事故发生,所以针对甲烷浓度的实时检测具有重大意义,近年来利用光谱吸收技术来检测气体浓度的产品越来越多,其中可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）的应用最为成熟,相较于传统检测方式,该技术有着非接触检测、灵敏度高、响应时间快的优点。针对天然气管道巡检工作需求,本文研制了一种基于TDLAS-WMS技术的甲烷气体手持遥测仪,主要研究内容如下:首先详细阐述了 TDLAS技术的基本原理,对朗伯-比尔定律以及直接吸收光谱技术和波长调制光谱技术进行分析,为之后实验工作提供理论支撑。接着设计了该手持甲烷气体遥测仪的硬件结构,包括光学系统搭建、收光机械结构设计、电学系统设计。在硬件结构设计完成后又对遥测系统的软件进行了设计,使用STM32F405作为主控芯片,实现了对激光器的驱动与调制,对气体吸收信号的获取与解调,和对数据的处理。最后对搭建完成的手持甲烷遥测仪进行了甲烷气体遥测实验,由STM32对采集的气体吸收信号进行处理,通过数字解调获取二次谐波信号（S2f）,同时获取直接吸收信号无吸收处的振幅（Psin）,利用S2f/Psin进行光强归一化处理,消除光强抖动对测量结果的影响,使S2f信号幅度在30米内无明显衰减,然后使用S2f/Psin的峰峰值对浓度进行反演。之后,我们利用已知浓度的7个标气对系统进行了标定,使用最小二乘法、采用朗伯-比尔公式进行拟合,获得拟合优度R2=0.9987的浓度定标曲线。接着,我们对系统误差进行了分析,在10米处放置不同激光反射面（木板与墙面）,获得系统最大误差仅为2.73%,最小误差仅为0.74%,最后利用浓度为1800ppm.m的甲烷二次谐波信号幅值评估了本仪器的浓度检测下限为107.12ppm.m。结果表明本文所研制的手持甲烷气体遥测仪具有体积小、响应快、灵敏度高的优点,可以应用于天然气管道与天然气场站巡检工作,其具有远距离检测的优势,既可以检测人员不易到达的区域又一定程度上保证了工作人员的安全。