煤矿瓦斯微机监测系统设计
智慧矿山瓦斯监测系统设计设计方案
智慧矿山瓦斯监测系统设计设计方案设计方案：智慧矿山瓦斯监测系统一、概述智慧矿山瓦斯监测系统是基于物联网和数据分析技术的一种矿山瓦斯监测和预警系统，通过传感器采集矿井内的瓦斯浓度、温度、湿度等数据，并将数据传输至云平台进行实时分析和监测，实现对矿井瓦斯情况的全方位监测和实时预警。
二、系统组成1. 传感器模块：使用多种类型的传感器，包括瓦斯浓度传感器、温度传感器、湿度传感器等，对矿井内的瓦斯情况进行感知和监测。
2. 数据传输模块：使用物联网技术，将传感器采集到的数据传输至云平台，并确保数据传输的高效、稳定。
3. 云平台：通过云平台对传感器采集到的数据进行实时分析和处理，利用数据挖掘和机器学习技术，实现瓦斯情况的预测和预警。
4. 控制中心：接收云平台发送的预警信息，并对矿井进行紧急处理措施，以确保矿工的安全。
三、系统特点1. 实时监测：通过传感器对矿井的瓦斯情况进行实时监测，及时掌握矿井内瓦斯浓度的变化情况。
2. 多维数据分析：通过云平台对传感器采集到的数据进行分析，从多个维度综合评估瓦斯情况，提高预测的准确性。
3. 智能预警：云平台利用数据挖掘和机器学习技术，可以自动判断瓦斯情况是否达到预警水平，给出合理的预警信息。
4. 移动监控：运用移动终端，可以随时随地监测矿井瓦斯情况，并接收到预警信息，有助于及时采取应对措施。
5. 可扩展性强：系统可以根据实际需要，灵活地增减传感器和监测点的数量，适应不同规模的矿井。
四、系统工作原理1. 传感器采集：传感器实时监测矿井内的瓦斯浓度、温度、湿度等数据，并将数据传输给数据传输模块。
2. 数据传输：数据传输模块使用物联网技术，将传感器采集到的数据传输至云平台，确保数据传输的高效、稳定。
3. 数据分析：云平台对传感器采集到的数据进行实时分析和处理，利用数据挖掘和机器学习技术，从多个维度综合评估瓦斯情况。
4. 预警处理：云平台根据数据分析结果，判断瓦斯情况是否达到预警水平，如果达到预警水平，发送预警信息给控制中心。
煤矿瓦斯安全监测系统的设计方法及实现路径
煤矿瓦斯安全监测系统的设计方法及实现路拎□倪兴u,张开加'仇海生、秦兴林U1.煤科集团沈阳研究院有限公司.辽宁抚顺 1131222.煤矿安全技术国家重点实验室，辽宁抚顺 113122摘要：文章从煤矿瓦斯安全监测系统设计思路分析入手，提出煤矿瓦斯安全监测系统的设计方法及实现路径期望通过本文的研究能够对煤矿井下生产安全性的提升有所帮助。
关键词：煤矿；瓦斯；安全监测系统；设计0引言瓦斯足与煤层相伴生的…种物质，甲烷足其主要成分，无毒、易燃易爆。
在煤矿井下〖1:大灾害中，瓦斯的危害程 度最大，一旦发生瓦斯爆炸.轻则会造成矿井坍塌、生产 中断，严®时会导致大量的人员伤亡。
正因如此，使得煤 矿井下瓦斯监测成为一项非常重要的工作。
借此下面就煤 矿瓦斯安仝监测系统的设计方法及实现路径展开分析探讨:1煤矿瓦斯安全监测系统设计思路从国内各大煤矿应用的瓦斯安全监测系统来费，大部 分采用的都是[业总线技术。
由于井下采掘作业面不断向 纵深方向发展.使得有线系统的布线难度随之增大，不m 会浪费一定的资源，而且还会形成潜在的安全隐患所以开发一款a于无线的煤矿片f瓦斯安全监测系统a得尤为 必要。
近年来，无线传输技术以其自身所具备的诸多应用优势得到快速发展，如功耗低、实时性强、可长距离传 输、能够自组网等，随着无线传输网络的逐步完善，其已 经开始取代有线网络，在监测领域中得到越来越广泛的应 用z lgb ee作为新一代的无线通丨〖技术，它的应用优势非 常明显，如便于布控、可靠性高、组网成本低、安全、实用等等鉴于此，下面基于Zigbee无线传感网络对煤矿 瓦斯安全监测系统进行设计开发2煤矿瓦斯安全监测系统的设计方法及实现路径2.1系统架构设计为满足煤矿对井下采掘作业面瓦斯实时监测的：要，设计开发一套基于Zigbee无线传感网络的瓦斯安全监测 系统，该系统采用的是三G架构体系，包括节点数据采集 层、数据信息通信层以及控制中心管理层。
基于ZigBee的瓦斯无线监测系统硬件设计 计算机监测系统硬件主要由
基于ＺｉｇＢｅｅ的瓦斯无线监测系统硬件设计计算机监测系统硬件主要由本文提出了一种基于ZigBee的煤矿瓦斯无线监测系统的设计方案，系统主要包括ZigBee节点和zigBee基站节点，利用TI公司的MSP430F149和Cc2420架构zigBee节点。
ST公司的嵌入式ARM7芯片STR7710FZ2T6和CC2420架构ZigBee基站节点，该方案具有低功耗，低成本的特点引言随着计算机和无线通信技术的发展，计算机、无线通信技术已经开始应用于矿井安全和生产监测，广泛涉及到计算机应用技术、无线通信技术、传感器技术、信息传输技术、电气防爆技术、应用化学技术、控制技术、光纤技术和嵌入式技术等多种技术。
ZigBee是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，完整的协议栈只有32KB，可以嵌入各种设备中，同时支持地理定位功能。
这些特点决定ZigBee技术非常适合应用在无线传感器网络中。
与现有的各种无线通信技术相比，ZigBee技术在功耗和成本上相对较低，有很大的优势。
本文研究设计的煤矿瓦斯无线监测系统就是基于ZigBee技术的无线传感器网络，用于实时监测矿井空气中的瓦斯浓度，实现系统的可靠性、便于安装性、低成本、节能和实际可行性，从而给煤矿生产工作的顺利进行提供一定的保障，为矿井的防灾、减灾以及提高生产效率方面发挥一定的作用。
煤矿瓦斯无线监测系统整体设计本系统是由多个自给供电的ZigBee节点组成的，每个ZigBee 节点都可以进行周围环境数据的采集、简单计算以及与其他节点及外界进行通信，从而使得众多的传感器可以通过协同工作进行高质量的传感，组成一个容错性较好的采集系统。
本系统主要包括ZigBee节点和ZigBee基站节点，整体系统结构见图1，其中ZigBee基站节点主要用于组合从各个传感器节点得到的数据以及负责与外界的通信，该节点基于嵌入式系统。
本系统采用部分网状(Partial Mesh)拓扑结构，其主要好处是每个节点的范围都成倍地扩大了，没有最大通信距离的限制，因为它所有的节点都被用作中继器或路由器。
煤矿瓦斯监测系统软件设计(下)
4基于MCGS6.2的软件设计4.1MCGS6.2组态软件概述MCGS6.2组态软件是一款以菜单触发结构为形式的现场工控软件。
本系统采用MCGS6.2组态软件实现多种功能，比如煤矿瓦斯的实时监测、实时曲线和历史曲线的显示、报警信息监测显示、监测数据及报警信息存储等。
4.1.1组态特点MCGS6.2组态软件功能齐全、操作方便，可以应用于任何监控系统，其特点如下：①MCGS6.2由五个部分所组成，其中实时数据库是系统的核心，在生成用户应用系统时，每一部分均可分别进行组态配置操作，独立建构。
而在系统实际运行过程中，各部分则通过实时数据库的交换数据从而形成一个相互关联的整体。
实时数据库是数据处理的核心，是系统各部分及各功能部件的公用的数据区，也是各个部分独立的实时数据库输入和输出数据，并完成自己的差错控制。
②MCGS6.2组态软件建立了比较完整的设备组态，针对外部设备的不同特征，用户从中选取某种构建设置于设备窗口内，并赋予相关属性，建立系统与外部设备的连接关系，即可实现对给设备的驱动和控制。
不同的设备对应不同的设备驱动构件，所有的设备构件均通过实时数据库建立联系，而建立时又是相互独立的。
对于某一构件的操作和改动，不会影响其他构件和整个系统的结构。
用户不必因外部设备的局部改动从而影响整个系统。
③MCGS6.2组态软件采用了面向窗口的设计思路，增加了可视性和可操作性，以窗口为单位构造了用户系统的图形界面，使得MCGS6.2的组态工作既简单，又灵活多变。
4.1.2组态结构MCGS6.2组态软件的整体结构由“MCGS组态环境”和“MCGS运行环境”两个系统组成，如图4-1所示。
组态环境相当于一套完整的工具软件，用户可以利用它设计和开发自己的应用系统。
运行环境是一个独立的运行系统，它按照组态结果数据库中用户指定的方式进行各种处理。
它们互相独立，且又紧密相关，二者缺一不可。
MCGS6.2组态软件通过设备驱动程序与外部设备进行数据交换，包括数据采集和发送设备指令，设备驱动程序可以由VB、VC程序设计语言编写的DLL文件，设备驱动程序中包含各种设备通信协议的处理程序，可以用将设备运行状态的特征数据采集进来或发送出去。
《2024年基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》范文
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》篇一一、引言矿井瓦斯是煤炭生产过程中潜在的重要危险源之一，有效的监测和管理对于确保煤矿安全生产具有重要意义。
然而，传统的有线传感器网络在矿井环境下存在着诸多问题，如安装布线困难、维护成本高、系统扩展性差等。
因此，本研究旨在设计并研究一种基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统，以提高煤矿的安全监测水平和系统运行效率。
二、系统设计（一）硬件设计1. 传感器节点：采用无线通信技术的瓦斯传感器节点，用于实时监测矿井内瓦斯的浓度和温度等参数。
传感器节点需具备体积小、低功耗、抗干扰能力强等特点。
2. 网关节点：负责收集传感器节点的数据，并通过无线方式将这些数据传输到主控中心。
网关节点需具有数据中继、数据融合等功能。
3. 主控中心：主控中心是整个系统的核心，负责接收、存储和分析网关节点传输的数据，实现对矿井瓦斯浓度的实时监控和预警。
（二）软件设计1. 通信协议：设计适用于无线传感器网络的通信协议，保证数据传输的实时性和可靠性。
通信协议需考虑数据包格式、通信方式、纠错机制等方面。
2. 数据处理与存储：对收集到的数据进行处理和分析，提取瓦斯浓度等关键参数，并实时存储和展示数据。
此外，系统应具备历史数据存储功能，方便后续分析和决策。
3. 用户界面：设计直观易用的用户界面，方便操作人员实时查看矿井瓦斯浓度、温度等参数，以及接收系统发出的预警信息。
三、系统实现（一）传感器节点的布置与优化根据矿井的实际环境和瓦斯分布情况，合理布置传感器节点，确保监测的全面性和准确性。
同时，通过优化传感器节点的布局和数量，降低系统成本和能耗。
（二）无线通信网络的构建与优化构建稳定的无线通信网络，实现传感器节点与网关节点之间的数据传输。
通过优化网络拓扑结构、信道分配和功率控制等手段，提高网络的稳定性和可靠性。
（三）主控中心的设计与实现主控中心采用高性能的计算机或服务器作为硬件平台，运行专门的监控软件实现数据的接收、存储和分析等功能。
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》范文
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》篇一一、引言随着科技的不断发展，矿井安全监测系统逐渐成为保障矿工生命安全、提高生产效率的重要手段。
其中，瓦斯监测作为矿井安全的重要环节，其准确性和实时性对于预防瓦斯事故具有重要意义。
本文旨在设计并研究一种基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统，以提高矿井瓦斯监测的准确性和实时性。
二、系统设计概述本系统设计基于无线传感器网络（WSN）技术，通过在矿井内部署多个无线传感器节点，实现对瓦斯浓度的实时监测和传输。
系统主要由无线传感器节点、网关节点、上位机监控中心等部分组成。
三、系统设计细节1. 无线传感器节点设计无线传感器节点是本系统的核心部分，负责实时监测瓦斯浓度并将其传输至网关节点。
每个节点包括传感器模块、数据处理模块、无线通信模块和电源模块。
传感器模块采用高精度的瓦斯传感器，用于实时监测瓦斯浓度。
数据处理模块负责对传感器数据进行处理和存储，以便后续分析和应用。
无线通信模块采用低功耗的无线通信技术，将数据传输至网关节点。
电源模块为节点提供稳定的电源供应。
2. 网关节点设计网关节点作为无线传感器网络与上位机监控中心的桥梁，负责将无线传感器节点的数据汇聚并传输至上位机监控中心。
网关节点包括无线通信模块、数据处理模块和有线通信模块。
无线通信模块与无线传感器节点进行通信，将数据汇聚至网关节点。
数据处理模块对数据进行处理和存储，以便后续分析和应用。
有线通信模块将数据传输至上位机监控中心。
3. 上位机监控中心设计上位机监控中心是本系统的核心管理部分，负责对无线传感器网络进行配置和管理，并对瓦斯浓度数据进行实时监测和分析。
上位机监控中心包括数据接收模块、数据处理与分析模块、报警模块和用户界面模块。
数据接收模块负责接收网关节点传输的数据。
数据处理与分析模块对数据进行处理和分析，以便发现瓦斯浓度的异常变化。
报警模块在发现瓦斯浓度超过安全阈值时，及时发出报警信息。
用户界面模块提供友好的用户界面，方便用户对系统进行配置和管理。
《2024年基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》范文
《基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究》篇一一、引言随着煤矿开采的深入发展，矿井安全已成为社会关注的焦点。
瓦斯作为矿井的主要安全隐患之一，其监测与预警显得尤为重要。
传统的矿井瓦斯监测系统多采用有线传输方式，但这种方式存在布线复杂、维护困难等问题。
因此，本研究提出了一种基于无线传感器网络的矿井瓦斯监测系统，旨在提高矿井安全监测的效率和准确性。
二、系统设计1. 整体架构设计本系统主要由无线传感器网络、数据传输网络、数据中心和监控终端四部分组成。
无线传感器网络负责实时监测矿井内的瓦斯浓度、温度、湿度等环境参数；数据传输网络将传感器数据传输至数据中心；数据中心对数据进行处理、分析和存储；监控终端则实现对矿井环境的实时监控和预警。
2. 无线传感器网络设计无线传感器网络是本系统的核心部分，采用ZigBee技术构建。
在矿井内布置多个传感器节点，每个节点负责监测一定范围内的环境参数，并通过无线方式将数据传输至协调器。
协调器负责将各节点数据汇总并传输至数据中心。
3. 数据中心设计数据中心采用云计算技术构建，具备强大的数据处理和分析能力。
数据中心对传感器数据进行分析和处理，实现瓦斯浓度的实时监测和预警。
同时，数据中心还具备数据存储功能，为后续的数据分析和研究提供支持。
三、关键技术及研究1. 无线传感器网络技术本系统采用ZigBee技术构建无线传感器网络，具有低功耗、低成本、组网灵活等优点。
通过优化网络拓扑结构、提高信道利用率等技术手段，提高网络的稳定性和可靠性。
2. 数据处理与分析技术数据中心采用先进的数据处理和分析技术，实现对传感器数据的实时监测和预警。
通过建立瓦斯浓度与环境参数之间的数学模型，实现瓦斯的精准预测和预警。
同时，数据中心还具备数据存储和挖掘功能，为后续的数据分析和研究提供支持。
3. 监控终端设计与实现监控终端采用人机交互界面，实现矿井环境的实时监控和预警。
通过图形化展示矿井环境参数、瓦斯浓度分布等信息，帮助管理人员直观地了解矿井安全状况。
煤矿瓦斯监测系统软件设计(上)
题目：煤矿瓦斯监测系统软件设计专业：学生：（签名）指导老师：（签名）摘要我国煤炭资源丰富，但开采条件差，其中就有47%的矿井属于高瓦斯或瓦斯突出矿井，易煤矿瓦斯事故。
针对这种情况，本文设计了煤矿瓦斯监测系统。
系统硬件主要由传感器、调理电路和数据采集卡组成。
应用MCGS组态软件设计了测试软件，软件系统由数据采集、显示以及报警模块组成，具有井下瓦斯浓度数据采集、实时和历史数据报表显示、实时和历史曲线显示和瓦斯浓度超限报警等功能。
通过仿真，验证了测试软件的功能。
关键词：瓦斯监测系统；MCGS；数据采集；Subject: Coal mine gas monitoring system software design Major:mechatronic engineeringStudent: Chen Kangzheng (Signature)Instructor: Jiang Junying (Signature)AbstractChina's abundant coal resources, but poor mining conditions, which have 47% of the mine belonging to the high gas or gas outburst, Yi coal mine gas explosion. In this situation, design a coal mine gas monitoring system.The system hardware consists of sensors, conditioning circuits, and data acquisition card. Application MCGS configuration software design testing software, software system consists of data acquisition, display and alarm modules, with underground gas concentration data acquisition, real-time display and historical data reports, real-time and historical curve and the gas concentration limit alarm functions. The simulation, validation test software functionality.Keywords: gas monitoring system; MCGS ;configuration software；目录1绪论 (1)1.1背景及意义 (1)1.2国内外煤矿安全监测系统研究状况 (2)1.2.1国内煤矿安全监测系统研究现状 (2)1.2.2国外煤矿安全监测系统研究现状 (3)1.3煤矿瓦斯监控系统的发展方向 (4)1.4小结 (4)2系统总体设计方案 (5)2.1系统总体方案 (5)2.2小结 (5)3硬件设计 (7)3.1传感器 (7)3.1.1煤矿瓦斯简介 (7)3.1.2传感器的选用 (8)3.2信号放大器 (12)3.3数据采集卡 (13)3.4小结 (14)4基于MCGS6.2的软件设计................................................................... 错误！未定义书签。
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摘要煤矿瓦斯微机监测系统设计摘要瓦斯是煤矿生产中的有害气体，它严重威胁着矿工的生命和国家财产的安全。
不断发生的煤矿瓦斯爆炸事件强烈的提醒我们提高煤矿瓦斯监测的管理质量，为了加强煤矿瓦斯的管理水平，本课题设计了对煤矿瓦斯监测的系统。
本系统下位机以AT89S52单片机为控制核心，系统采用了MJC4/3.0L瓦斯传感器，并通过INA114对电信号进行放大，通过PCF8591将模拟信号转换为数字信号，该A/D转换器采用了I2C总线技术，可以最大限度的利用有限管脚。
滤波之后单片机驱动八位数码管对数据进行显示，并通过RS-485下位机网络将数据上传至上位机。
上位机程序用VB编写，采用MSComm插件启动串口，可以随时开启串口并对任意下位机的数据进行查看，并保存到相应的数据框。
关键词：瓦斯传感器；单片机；监测系统；串口通讯ABSTRACTCoal Mine Gas Monitoring System Based on Single ChipMicrocomputerABSTRACTThe gas is harmful gases in the coal mine production,it seriously threaten to the safety of the lives of miners and state property.The continued occurrence of coal mine gas explosion events remind us improve the quality of management of the coal mine gas monitoring.In order to strengthen the level of coal mine gas management ,this time,I design a coal mine gas monitoring system at this subject.The slave computer’s system use AT89S52 single chip microcomputer as the core controller, and it uses MJC4/3.0L gas sensor which could transform concentration signal to analog electrical signal as it’s major sensor . And PCF8591 that use I2C-bus could transform analog signal to digital signal effectively.Finally the LED could display the concentration value, and the system would upload the value. The software of upper computer programmed by Visual Basic,and it uses MSComm as it’s ActiveX. The software has great functions which include check and save data at any time.Key words: gas sensor; single chip microcomputer;monitoring system; serial communication目录摘要 (I)ABSTRACT (III)第1章绪论 (1)1.1课题研究的背景、现状及研究意义 (1)1.2瓦斯监测论文主要研究内容及要求 (2)第2章系统总体方案的确定 (4)2.1系统总体结构设计 (4)2.2系统工作原理 (4)第3章瓦斯监测系统硬件电路设计 (6)3.1单片机及时钟、复位模块 (6)3.2瓦斯检测模块 (7)3.3显示模块 (13)3.4通信模块 (15)3.5 蜂鸣器报警模块 (18)第4章系统软件设计 (19)4.1概述 (19)4.2瓦斯监测主监控程序 (19)4.3数据采集子程序 (19)4.4 A/D转换子程序 (20)4.5滤波子程序 (21)4.6 LED显示子程序 (22)4.7蜂鸣器报警子程序 (23)4.8通信程序 (23)第5章系统的仿真 (26)5.1下位机的调试与仿真 (26)5.2上位机的调试与仿真 (29)第6章总结与展望 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录A 外文翻译—英文原文部分 (34)附录B外文翻译—中文译文部分 (40)附录C 系统硬件原理图 (45)附录D 下位机主程序流程图 (46)附录E下位机程序代码 (47)附录F上位机程序代码 (53)华东交通大学毕业设计第一章绪论瓦斯是煤矿生产中的有害气体，它严重威胁着矿工的生命和国家的财产安全。
随着国民经济的快速发展，各种能源需求快速增长，煤炭开采量也在逐年增加，安全隐患也就越来越多，瓦斯事故特别是重大瓦斯事故在煤矿事故中的比例也就越来越高。
如果不能及时测量井下的瓦斯浓度，那么煤矿的安全生产就无从谈起，从而也就无法保证煤炭工业持续而稳定的向前发展。
所以，对煤矿井内的瓦斯气体进行快速准确的检测就显得尤为重要，对易燃易爆气体检测系统的研究和开发也就成为人们普遍关注的问题。
1.1课题研究的背景、意义及研究现状煤炭是中国国民经济建设的动力，占全国一次能源生产总量及消费结构的70%以上。
至2006年底，全国在册的大小煤矿共有2.6万个，均为瓦斯矿井，其中50%以上属于高瓦斯矿井。
煤矿由于由于受到自然地质、井下开采条件、矿工技能条件、技术和装备等条件的限制，一直存在着安全可靠性程度差、安全事故频率高等问题，尤其是瓦斯事故频发、危害严重。
从煤矿瓦斯防治部际协调调查小组召开第十次会议了解到，2012年，全国煤矿发生瓦斯事故72起、死亡350人，同比减少47起、183人，分别下降39.5%、34.3%。
煤层气抽采量141亿立方米、利用量58亿立方米，同比分别增长23.2%、20.2%。
虽然近几年煤矿瓦斯事故逐年大幅度下降，但重特大瓦斯事故没有得到有效遏制，部分地区和小煤矿瓦斯事故多发，煤矿瓦斯防治形势依然严峻。
煤炭需求持续增加，加剧了瓦斯防治工作压力；瓦斯灾害威胁日趋严重，防治难度越来越大；部分省份瓦斯防治机构不健全，尚未形成有效的工作机制；瓦斯防治基础依然薄弱，一些小煤矿安全投入严重不足，不具备瓦斯防治能力；煤与瓦斯突出机理尚未完全研究清楚，煤矿瓦斯防治关键技术有待突破。
新中国成立以来发生的24起煤矿一次死亡百人以上的特别重大事故中，瓦斯煤尘事故有21起，事故起数和死亡人数分别占88%和90%。
一方面，每次瓦斯爆炸都会引起全社会的关注，更是给牺牲的矿工亲属带来沉重的精神打击，对煤炭事业健康发展以及矿区和谐社会建设都产生了不良的影响。
另一方面，我国煤炭安全生产现状与世界一些发达国家和发展中国家相比差距很大，伤亡人数是美国的100倍、俄罗斯的10倍、印度的12倍。
瓦斯是一种无色、无味、可以燃烧或爆炸、可以使人窒息死亡的气体，在成煤过程中形成，是煤炭的伴生物。
当瓦斯在空气中的含量为5%~16%时，就有爆炸的危险。
煤矿安全规程规定，采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1%时，检测仪表必须进行报警以提示停止工作，撤出人员，采取措施进行处理；采掘工作面及其它作业地点风流中瓦斯浓度达到1%时，必须停止用电钻打眼；爆破地点附近20m以内风流种的瓦斯浓度达到1%时，严禁爆破；采掘工作面及其它作业地点风流中、电动机或其开关安置地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5%时，必须停止工作，切断电源。
由此可见，解决瓦斯突出及爆炸问题，必须加强对瓦斯的监测监控。
我国从六十年代初就开始了对煤矿瓦斯监测技术的研究，一直到七十年代末，这方面的发展都很缓慢。
当时最有代表性的产品为西安煤矿仪表厂生产的MJC-100煤矿集中监测系统和重庆煤矿安全仪器厂生产的AYJ-1型瓦斯器遥测警报仪，MJC-100煤矿集中监控系统可以配置100个瓦斯传感器或其他类型的传感器，传输方式采用载波键控制传输，监测周期为100秒，可将煤矿井下瓦斯或其他信号远传到地面达10公里。
由于当时所处的技煤矿瓦斯微机监测系统设计术条件，该系统采用了1908块小规模TTL集成电路和部分分立元件组成，全部为硬逻辑电路。
该系统在70年代末、80年代初在我国十多个大型煤矿的瓦斯监测中发挥了重要作用。
八十年代后期，由于电子工业的飞速发展，微型计算机的普及应用，再加上引进国外先进技术，使我国煤矿瓦斯监测的技术水平得到较快的发展和提高。
生产厂家和产品种类都在不断增加。
生产厂家由最初的两家增加到现在得十多家，微机由最初的苹果机发展到现在得高档微机，地面主监控中心站都以功能较强的微型计算机为核心，辅助以大屏幕显示器、模拟盘、中英文打印机等设备来完成数据处理、信息显示、超限报警。
同时可进行人机对话，地面信息联网处理等。
国外煤矿环境（瓦斯）监测系统有代表性的产品为加拿大康斯塔克生产的森透里昂系统。
该系统在加拿大和美国得到广泛的应用。
据美国煤炭时代工程与采矿89年9月月刊介绍，该系统在美国煤矿的使用已占美国煤矿现使用的50%。
该系统应用软件是由美国软件公司编制的面向一切工业过程监测及控制的应用软件。
所需的硬件支持为一台IBMPC 或PC/XT、PC/AT或其兼容机配有10MB的硬盘。
检测信号经干线驱动器后可以远传上百公里，传输调制方式采用两种，远距离传输采用移相键控PSK，近距离传输采用基带传输。
每套监测系统可以监控800个测点，最大可扩展为1600个测点。
传感器为智能化，煤矿井下不设分站，但设有干线驱动器。
该系统已在我国合资成立福深康斯塔克控制公司负责组装和生产。
1.2本课题研究的主要内容及要求本课题的研究的目标是设计一种能够有效监测煤矿瓦斯气体的监测系统，能够实现瓦斯浓度的测量，将瓦斯的浓度传给单片机处理，当检测瓦斯的浓度大于设定报警浓度时，系统实现报警，并且将瓦斯的当前的浓度和设定报警浓度显示，再将瓦斯的浓度传给上位机。
由于煤矿井下工作环境比较恶劣，有易燃易爆的瓦斯和粉尘，对系统的设计有影响，因此，煤矿系统中所用的电器跟一般的电器有较大的区别，这就对煤矿电器有特殊要求，如体积要小，易于搬运，坚固，防潮防水，防爆，电气设备应有接地、过流、漏电保护装置，同时系统对数据的实时性和稳定性要求较高，系统的总体要求如下：1)系统中所用到的设备应该满足煤矿安全要求；2)实时性和稳定性好；3)故障率低；4)便于维修；主要内容如下：(1)传感器的选用瓦斯传感器的原理多种多样，市场上销售瓦斯传感器也很多。