煤矿瓦斯监测系统毕业设计论文

《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、引言矿井瓦斯是矿山安全的重要指标之一，有效监测矿井瓦斯对于保障矿山生产和员工安全具有重要意义。

传统的有线监测系统受制于安装维护难度大、可扩展性差等局限性，因此基于无线传感器网络的矿井瓦斯监测系统显得尤为重要。

本文将对基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究进行探讨。

二、系统设计（一）系统架构设计本系统采用无线传感器网络架构，包括传感器节点、网关节点以及上位机监控中心。

传感器节点负责实时监测矿井瓦斯浓度，网关节点负责数据的汇聚与传输，上位机监控中心则负责数据的处理与展示。

（二）传感器节点设计传感器节点是系统的核心部分，主要包含瓦斯浓度传感器、微处理器、无线通信模块和电源模块。

瓦斯浓度传感器负责实时监测瓦斯浓度，微处理器负责处理传感器的数据并控制无线通信模块进行数据传输，无线通信模块负责将数据传输至网关节点，电源模块则为整个节点提供电力支持。

（三）网关节点设计网关节点是连接传感器节点和上位机监控中心的桥梁，主要包含无线通信模块、有线通信模块、数据处理模块和存储模块。

网关节点负责接收传感器节点的数据并进行初步处理，然后通过有线通信模块将数据传输至上位机监控中心，同时也可以对数据进行存储以备后查。

（四）上位机监控中心设计上位机监控中心是整个系统的管理中心，主要包含数据处理模块、显示模块、控制模块和存储模块。

数据处理模块负责对接收到的数据进行处理和分析，显示模块负责将处理后的数据显示在屏幕上，控制模块负责发送控制指令以调整传感器节点的工作状态，存储模块则用于存储历史数据以供查询和分析。

三、系统实现与优化（一）硬件实现根据系统设计，完成传感器节点、网关节点及上位机监控中心的硬件制作与组装。

在制作过程中，需注意各模块的兼容性和稳定性，确保系统能够正常运行。

（二）软件实现软件部分主要包括无线通信协议的设计与实现、数据处理算法的编写以及上位机监控中心界面的设计。

《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》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。

《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、引言在矿山生产过程中，瓦斯浓度的监测至关重要。

它不仅是矿山安全生产的重要保障，还是预防瓦斯爆炸事故的有效手段。

随着无线传感器网络（WSN）技术的发展，将无线传感器网络应用于矿井瓦斯监测系统已经成为当前研究的热点。

本文将介绍基于无线传感器网的矿井瓦斯监测系统的设计与研究，为矿井安全生产提供有力的技术支持。

二、系统设计目标本系统设计的主要目标是实现矿井内瓦斯浓度的实时监测、数据传输、预警与控制。

具体包括以下几个方面：1. 实现矿井内瓦斯浓度的实时监测，确保数据准确、可靠。

2. 通过无线传感器网络实现数据的高效传输，降低有线传输的成本与复杂性。

3. 具备瓦斯浓度超标预警功能，及时发现瓦斯浓度异常情况。

4. 实现远程监控与控制，方便管理人员对矿井进行实时监控与管理。

三、系统架构设计本系统采用分层架构设计，主要包括感知层、网络层与应用层。

1. 感知层：通过布置在矿井内的无线传感器节点实时采集瓦斯浓度数据。

传感器节点具备低功耗、高灵敏度等特点，可实现24小时不间断监测。

2. 网络层：通过无线通信技术将传感器节点采集的数据传输至数据中心。

本系统采用基于ZigBee等无线通信技术的无线传感器网络，实现数据的快速、可靠传输。

3. 应用层：对收集到的瓦斯浓度数据进行处理、分析与存储，并实现瓦斯浓度超标预警、远程监控与控制等功能。

四、系统实现技术1. 无线传感器节点设计：采用低功耗、高灵敏度的瓦斯传感器，实现24小时不间断监测。

同时，节点具备自组织、自配置等特点，可自动形成无线传感器网络。

2. 无线通信技术：采用基于ZigBee等无线通信技术的无线传感器网络，实现数据的快速、可靠传输。

同时，为确保数据传输的安全性，采用加密技术对数据进行加密处理。

3. 数据处理与分析：对收集到的瓦斯浓度数据进行处理、分析与存储，采用数据融合、模式识别等技术提高数据的准确性与可靠性。

《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。

瓦斯作为矿井中的主要危险源之一，其监测与预警对于预防瓦斯事故具有重要意义。

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、易受环境影响等问题。

因此，研究并设计基于无线传感器网络的矿井瓦斯监测系统，对于提高矿井安全水平、减少瓦斯事故具有重要意义。

二、系统设计1. 总体设计本系统采用无线传感器网络技术，通过在矿井内部署多个瓦斯传感器节点，实现对矿井瓦斯浓度的实时监测。

系统主要由无线传感器网络、数据传输与处理中心、人机交互界面等部分组成。

其中，无线传感器网络负责实时采集瓦斯浓度数据，数据传输与处理中心负责数据的处理与存储，人机交互界面则用于显示监测数据及报警信息。

2. 无线传感器网络设计无线传感器网络由多个瓦斯传感器节点组成，每个节点负责监测一定范围内的瓦斯浓度。

节点之间通过无线通信方式相互连接，形成网络。

为了提高系统的可靠性和稳定性，我们采用了多跳通信方式，即每个节点不仅可以采集数据，还可以作为中继节点，将其他节点的数据传输至数据传输与处理中心。

3. 数据传输与处理中心设计数据传输与处理中心是本系统的核心部分，主要负责接收无线传感器网络传输的瓦斯浓度数据，进行数据处理、存储及分析。

中心采用高性能的处理器和存储设备，确保数据的快速处理和长期保存。

此外，中心还具有数据分析和预测功能，为矿井安全管理提供决策支持。

4. 人机交互界面设计人机交互界面采用触摸屏显示方式，可以实时显示矿井瓦斯浓度、温度、湿度等数据。

同时，界面还具有报警功能，当瓦斯浓度超过安全阈值时，界面会发出报警提示，确保矿工及时采取应对措施。

三、系统实现1. 硬件实现硬件部分主要包括瓦斯传感器节点、无线通信模块、数据处理与存储设备等。

瓦斯传感器节点采用高精度的气体传感器，能够实时监测瓦斯浓度。

无线通信模块采用低功耗、高稳定性的无线通信技术，确保数据的可靠传输。

煤矿瓦斯在线监测与报警系统毕业设计1.1 本课题的研究背景和意义从我国煤炭生产的现状及我国能源结构规划均可看出，在本世纪中叶以前，煤炭仍是支持我国国民经济发展的主要能源，煤炭生产，作为我国能源工业的支柱，其地位将是长期的、稳定的，但是煤炭工业的安全生产状况却不容乐观，中小型煤矿的情况尤为严重，已经直接威胁到整个煤炭工业的稳定生产，给国家财产和人民生命造成了很大的损失，作为“万恶之首”的甲烷爆炸事故更是重大事故发生率之首。

在去年又接连发生了多起甲烷爆炸事故，事故的结果触目惊心，因此通过强化甲烷管理，提高通风、甲烷检测监控水平，已成为中小型煤矿甲烷检测监控的最迫切的任务之一。

煤矿生产安全监控系统，是目前为止实际通风甲烷管理工作中最重要和最有效的自动化手段，已经装备监控系统的煤矿的甲烷事故发生率大为下降，实践证明，煤矿生产安全监控系统对保障煤矿安全生产，提高煤矿生产率，提高煤矿自动化程度以及促进煤矿管理现代化水平，都有着举足轻重的作用。

煤矿生产安全监控系统虽在国已有生产和应用，但还没有一种真正适合于中小型煤矿使用的产品，我国从八十年代初期开始引进煤矿生产安全监控系统，历经了直接引进、消化吸收、仿制配套、自主开发的过程，但迄今为止的产品大多都是面对大型矿井设计的，而且自身尚有一些有待解决的问题，如:造价高，系统最基本的配置过于庞大，运行费用大传感器测量稳定性差，调校频繁，寿命短系统安装、维护复杂，操作不便，人机界面较差系统设备可靠性差必须依赖专业的维护队伍，对人员技术，素质有较高的要求。

国外的监控系统技术理论上讲高于国发展水平，但应用于国煤矿尚有一定的局限性，如煤矿管理模式生产方式的不同，价格过高不适于国煤矿现有条件，除在传感器技术方面可供借鉴外，其它仅具一定参考价值。

煤矿瓦斯监控系统系统的意义不言而喻。

以省为例，近几年，特别是2006年以来，省煤炭系统在党和各级政府及安全部门的重视下，全省煤矿信息化工作有了新发展，取得了新成绩。

毕业设计论文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 communicationABSTRACT目录摘要 (II)ABSTRACT (IIII)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)目录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。

矿井环境监测及报警装置的设计作者姓名:周军专业班级:2010060505 指导教师:李琳琳张志程摘要瓦斯浓度的监测器在监测煤矿井下安全状况和防范安全隐患方面起着重要作用。

本设计用传感器MQ-2采集甲烷变成电流信号，将电流信号通过LM358进行放大，再传到STC89C52RC单片机进行处理。

瓦斯浓度监测结果通过LCD1602显示出来，当甲烷浓度超过规定的浓度，就进行声光报警，同时自动启动通风装置。

它适合各类煤矿瓦斯的监控，可以大大降低煤矿事故的发生，降低企业成本，提高煤炭开采率，为我国煤炭事业做出贡献。

在实验室环境下完成瓦斯浓度检测报警电路，实现检测报警基本功能，并在超限时启动风机。

关键词：STC89C52RC单片机；MQ-2；声光报警器；LCD1602Design mine environmental monitoring andalarm devicesAbstract:The Monitor of gas concentration monitor the security situation in the coal mine monitoring, it plays an important role in preventing security risks. This system uses the sensor called MQ-2 to capture the concentration changes of methane which can become the current signal,Then, the current signal is amplified by LM358, and spread to STC89C52RC microcontroller for processing. The concentration results of monitoring through the LCD1602 to display, when the concentration of methane exceeds the prescribed concentration ,it leads to Sound and light alarm system, and automatically start the ventilation. It is also suitable for all types of coal mine gas monitoring, which can greatly reduce the occurrence of coal mine accidents,reduce costs and improve the rate of coal mining, it contributse to China's coal industry. The gas concentration detection alarm circuit is finished in a laboratory environment, it achieves a basic functions of detection alarm and starts the fan when overrun.Key words：STC89C52RC microcontroller;MQ-2;sound and light alarm;LCD1602目录第1章前言 (1)1.1 瓦斯监测历史与发展 (1)1.1.1 瓦斯监测特点 (2)1.1.2 研究目的与研究内容 (2)第2章系统设计 (3)2.1 系统整体设计 (3)2.2 主要器件选择 (3)2.2.1 微控制器的选择 (4)2.2.2 运算放大器的选择 (4)2.2.3 瓦斯传感器的选择 (4)第3章系统的硬件电路设计 (6)3.1 传感器电路 (6)3.1.1 MQ-2的结构 (6)3.1.2 MQ-2工作原理 (6)3.2 运算放大电路 (7)3.3 STC89C52RC单片机 (7)3.3.1 STC89C52RC芯片概述 (7)3.3.2 STC89C52RC引脚功能说明 (8)3.4 声光报警电路 (10)3.5 1602型LCD显示器结构与原理 (11)3.5.1 LCD显示器结构 (11)3.5.2 LCD显示器介绍和指令 (11)3.5.3 LCD显示器的接口设计 (12)3.6 时钟电路设计 (13)3.7 自动通风电路设计 (14)第4章监测系统软件编程与系统仿真 (16)4.1 软件设计总述 (16)4.2 开发软件的选择 (16)4.3 软件功能实现 (17)4.4 Proteus和Keil软件介绍及使用 (17)4.4.1 Proteus介绍及使用 (18)4.4.2 Keil软件介绍及使用 (18)4.5 仿真及调试过程 (19)第5章实物制作 (21)5.1 实物器件接线与实物电路 (21)5.1.1 甲烷传感器接线 (21)5.1.2 显示器的接线 (22)5.1.3 单片机的接线 (23)5.1.4 报警电路接线 (24)5.1.5 报警灯接线 (25)5.2 实物制作过程 (26)5.2.1 程序的编写与调试 (26)5.2.2 文件烧录过程 (27)5.2.3 实物的总体连线 (28)5.3 实物演示过程 (28)5.4 报警显示 (29)5.5 实物制作中遇到的问题与解决方案 (30)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录A 总体实物图 (35)附录B 总程序 (36)第1章前言1.1 瓦斯监测历史与发展世界上的每个国家，都在使用煤炭或者生活的环境也与煤炭产物有关，因为煤炭的作用十分广泛。

矿井瓦斯防治毕业论文目录第一章国外煤矿安全生产现状分析 (1)1.1 我国煤矿安全生产现状分析 (1)1.1.1 我国目前煤矿安全生产形势 (1)1.1.2 我国煤矿生产存在的主要问题 (1)1.2 煤矿安全生产体系建立健全的过程中所应采取的对策措施 (3)1.3、国外煤矿安全生产现状分析 (4)1.3.1 美国的煤矿安全生产现状分析 (5)1.3.2澳大利亚的煤矿安全现状分析 (6)第二章瓦斯赋存及流动规律 (8)2.1 瓦斯在煤层中的流动机理 (8)2.2 煤的吸附理论及煤层瓦斯含量 (8)2.2.1 瓦斯赋存状态 (8)2.2.2 煤的吸附性及其影响因素分析 (9)2.3 煤层瓦斯流动理论研究 (10)2.3.1 线性瓦斯流动理论 (10)2.3.2 瓦斯扩散理论 (10)2.3.3 瓦斯渗透—扩散理论 (13)2.3.4 非线性瓦斯流动理论 (14)2.3.5 地物场效应的煤层瓦斯流动理论 (14)2.3.6 多煤层系统瓦斯越流理论 (14)第三章煤矿瓦斯抽放方法以及引起事故危险因素的分析 (16)3.1 瓦斯抽放方法的分析 (16)3.1.1 抽放瓦斯方法分类 (16)3.1.2 开采煤层的瓦斯抽放分析 (16)3.1.3 邻近层的瓦斯抽放分析 (18)3.1.4 采空区的抽放 (19)3.1.5 瓦斯抽放新方法研究 (19)3.2 瓦斯燃烧或爆炸的分析 (23)3.2.1 瓦斯燃烧与爆炸的感应期 (23)3.2.2 瓦斯爆炸的类型 (23)3.3 瓦斯突出分析 (24)3.3.1 国外煤与瓦斯突出情况 (25)3.3.2 国外概况 (25)3.3.4 瓦斯突出的特征 (26)3.3.5 影响突出危险的形成的要素 (26)第四章某矿矿井概况 (27)4.1 某矿地质概况 (27)4.2 建井涌出情况 (30)4.2.1 瓦斯涌出情况 (30)4.2.2 瓦斯突出情况 (31)4.3 矿井通风及瓦斯抽放 (32)4.3.2 矿井瓦斯抽放概况 (32)4.4 7124综采工作面概况 (33)第五章瓦斯抽放设计 (37)5.1 瓦斯抽放的必要性 (37)5.2 抽放方法选择 (37)5.2.1 抽放瓦斯方法选择原则 (37)5.2.2 某矿瓦斯抽放方法的选择 (38)5.3 顶板高位钻孔抽放设计 (38)5.3.1 高位钻孔瓦斯抽放技术原理： (38)5.3.27124工作面高位钻场、钻孔布置 (39)5.4 采空区埋管抽放设计 (41)5.4.1采空区埋管布置 (41)5.4.2 立孔抽放设计 (42)5.5 瓦斯抽放工艺参数 (43)5.5.1 抽放瓦斯管管径计算 (43)5.5.2 瓦斯泵流量确定 (44)5.5.3 移动瓦斯泵流量计算公式 (44)5.5.4 移动抽放管路阻力计算 (45)5.5.5 瓦斯泵选型： (45)5.5.6 瓦斯泵站位置 (45)5.5.7 瓦斯抽放参数监测 (45)5.5.8 瓦斯抽放管路的附设装置 (46)第六章安全措施及建议 (47)6.1 安全管理措施及建议 (47)6.2 钻孔施工安全技术措施 (47)6.3 抽放系统管理措施及要求 (48)6.4 煤与瓦斯突出防治系统 (49)6.5 其他和煤矿安全有关的建议与措施 (50)第七章结论与展望 (52)7.1 全文总结 (52)7.2 建议与展望 (52)致谢 (54)第一章国外煤矿安全生产现状分析1.1 我国煤矿安全生产现状分析在我国的能源工业中，煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的70％左右，预计到2050年还将占50％以上。

我国是煤炭生产大国，随着煤矿机械化程度的提高，矿井生产能力和生产效率普遍加大，煤炭年产量居世界首位，产煤量占世界总产煤量的20%。

但同时我国也是煤矿安全形势最为严峻的国家之一。

近年来，瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出等灾害，严重威胁着煤矿的安全生产和数百万名矿工的生命安全，瓦斯灾害已成为制约我国煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素。

随着煤矿开采技术手段的不断改进和开采规模的扩大及开采深度的不断延伸，安全隐患越来越多，瓦斯事故特别是中、特大瓦斯事故在煤矿事故中所占的比例也越来越高。

如果不把瓦斯事故控制住，就不能实现煤矿安全生产状况的稳定，也就无法保障煤炭工业的持续健康发展。

所以，对煤矿井下瓦斯气体进行快速准确的监测显得尤为重要，对易燃易爆混合气体监测的研究也成为人们一直关注的问题。

多年来的实践证明，瓦斯浓度的监测监控器在监测煤矿井下安全状况，防范安全隐患方面起着重要作用。

充分发挥其作用，是我国煤矿安全形势好转的关键。

近年来，国有重点煤矿瓦斯爆炸事故减少的原因之一，就是绝大多数煤矿的高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井安装了瓦斯浓度监测监控器。

当前，随着采矿技术的不断发展，井下作业的安全越来越有保障，但是仍然有许多采矿企业的机械化程度低，对现场采矿的工作人员的生命安全造成潜在的威胁，特别是针对瓦斯气体的监测和报警仍存在隐患，每年由于瓦斯泄露造成的特大事故依然很多。

瓦斯是在成煤过程中形成并大量储存在煤层之中的气体，是煤矿井下危害最大的气体。

瓦斯是一种无色无味的气体，主要成份是甲烷（CH4），，对人体的危害是超限时能引起人窒息死亡。

在地下采矿时候，井内常常会泄露一定量的CH4、CO和SO2等气体，后一种含量少，切易溶于水，经煤矿开采时的喷水处理后变成酸。

但前两种气体含量多，且几乎不容于水，属于易燃易爆气体。

由于瓦斯气体本身的危险性和对人民生产生活造成的巨大危害，因此对瓦斯气体的监测和报警是一项必要的工作。

瓦斯报警是指利用气体传感器技术，将检测到的瓦斯气体浓度和标准值进行比较，当高过一定浓度值时候进行相应的声光报警，提醒正在作业的人员进行相应的处理，组织人员撤离或对矿井通风排气，避免不安全事故的发生，对现在采矿业的安全起着非常重要的作用。