煤矿开采过程中伴随着多种有害气体产生,诸如CO、CH₄、H₂、CO₂等,往往会导致煤矿工人中毒,甚至发生火灾、瓦斯爆炸等事故,严重危及到煤矿工人生命以及财产安全。为了给煤矿工人提供一个安全可靠的工作环境,同时减少煤矿事故的发生,对矿井下混合气体进行在线检测是十分必要的。本文设计了一种煤矿井下混合气体在线检测仪,可实现对煤矿井下多地气体浓度信息进行实时在线检测。通过构建传感器网络,对煤矿井下高危区域气体浓度检测。采用四种气体传感器分别检测CO、CH₄、H₂、CO₂四种气体浓度,检测信号经A/D转换及数字滤波处理后发送给STM32,检测结果可通过LCD现场显示,检测设备具有自检与超限报警功能。用于检测CO气体浓度的MQ7半导体传感器受环境温湿度以及H₂浓度变化影响较大,本文提出一种基于最小二乘法的补偿算法,对MQ7和MQ8传感器进行标定与补偿,降低了温湿度及H₂浓度变化对MQ7测量结果造成的影响,提高了MQ7的测量准确度。通过搭建实验平台验证检测设备性能,实验结果表明:在实验环境条件下,该检测系统在实时性与准确性方面均能满足规程要求,MQ7传感器温湿度与氢补偿算法有效降低了环境温湿度以及H₂浓度变化对CO气体测量结果造成的干扰。由于煤矿井下环境复杂,现场查看检测结果困难,本设计还搭载了WiFi模块,使用通讯模组可实现设备到云端,云端到移动端的数据交互。同时进行移动端App开发,App可读取检测设备气体浓度数据并进行实时动态显示,并具有报警功能,使检测人员可远程实时查看煤矿井下环境信息,也为国家相关监管部门提供了网络监督方案,能够更加及时的发现安全隐患,减少事故造成的损失。