煤矿安全生产一直是工业生产中的一个重中之重,是一个亟待解决的重大科技问题。世界各国都投入了大量人力和物力研究开发相关设备。文章将光学技术、嵌入式技术、光电子技术相结合,基于红外吸收的瓦斯检测系统工作原理,研究设计了一种具有较高实用价值的双光束比对嵌入式红外瓦斯检测系统,该系统设计了两种串口通信接口,使上位机可以实时监测瓦斯浓度、对数据进行处理及进行智能预测,实现了瓦斯的监测实时化和智能化。论文所研究的主要内容和完成工作如下。对目前国内外瓦斯检测技术及现状进行了分析展示,对于不同类型的瓦斯检测设备的优缺点进行了分析与比较,提出了基于气体红外吸收原理、嵌入式技术与光电检测差分技术相结合的一种双光束智能型瓦斯检测设计方案;研究分析了甲烷的吸收光谱,应用朗伯——比尔定律,推导出在单波长双光束差分检测下气体浓度的表达式,设计了一种双光束吸收型瓦斯检测系统;分析研究了不同光源和探测器的特性和问题,确定了本方案中的光源和探测器,完成设计了检测系统、单片机控制系统、供电电路、信号调理电路、通信电路、浓度显示与声光报警等电路系统,研究设计了双光束嵌入式红外瓦斯差分检测系统。研制开发了检测、通信、报警等相关电路的驱动程序。对该瓦斯检测系统进行了实验研究,通过实验可以表明,本系统设计达到了较高精度的瓦斯气体检测设计要求。创新点:采用单波长双光束检测方法,减少了由于发光光源不稳定或者器件零漂等导致的测量误差;整个设计都采用的是低功耗的嵌入式系统,使气体浓度计算的更为精确,同时完成瓦斯浓度液晶显示、浓度超限声光报警等控制功能。