本文深入研究了红外光谱的产生机理和红外辐射传播时的衰减规律,分析了气体吸收红外辐射能量的带模型的局限性。为了补偿干扰因素造成的误差,设计了反射型单光源双探测器和分光型双光源双探测器光路结构,理论分析和实验结果说明分光型双光源双探测器光路结构性能优良。为了克服硬件光路结构补偿能力有限以及红外吸收带模型的局限性,提高检测精度,建立和实现了基于支持向量机回归的红外瓦斯传感器数学模型。以统计学习理论为基础的支持向量机以小样本、非线性为特点,其算法与结构统一于一体。通过对模型进行训练和测试确定了模型结构,同时研究了模型参数的控制作用,实验结果验证了该模型的有效性和准确性。对应用于煤矿井下恶劣环境的红外瓦斯传感器和采用嵌入式实时系统的检测系统进行了研究和实现,并对样机性能进行了测试,实验结果表明该系统具有良好的抗干扰能力和稳定性,测量精度高,响应迅速并且功耗低,达到了预期的设计目标,满足了煤矿井下恶劣环境对瓦斯浓度测量的要求。