甲烷传感器是我国应用最为广泛的仪器监测设备之一,然而随着煤矿电气化改造政策和井下安全管理水平的不断提高,对甲烷传感器的功能要求也越来越高。不仅需要在采矿作业时对开采环境中的甲烷气体浓度进行精确测量,而且需要能够对现场气体浓度进行系统的记录并将测量数据实时上传。以传统的8位单片机为控制核心的甲烷传感器,已难以满足当前矿井对开采区气体实时监控的要求。开发基于高性能处理器和嵌入式系统结合的新型甲烷传感器目前已成为国内外的研究热点。本文针对实际煤矿井下甲烷气体浓度检测需求,设计了一种新型的基于STM32处理器的新型矿用甲烷气体传感器并完成相关实验,具体内容如下:本文设计的基于STM32处理器的新型矿用甲烷传感器的设计工作主要分为四个部分:传感器的硬件电路设计;嵌入式uC/OS-Ⅱ操作系统的移植及甲烷传感器的软件设计;传感器的通信协议;传感器的实验验证。设计选用主流的ARM微处理器STM32作为系统主控制器,红外甲烷探头作为核心甲烷数据采集,并根据需求设计具体的硬件电路。包括:ARM系统硬件、甲烷数据采集电路、系统电源电路、遥控输入电路、声光报警电路、E2rom存储电路及数码管显示电路设计等。移植uC/OS-Ⅱ操作系统,配合基于STM32处理器,搭建先进的嵌入式系统平台。具体包括:移植操作系统、理解操作系统工作流程、完成针对STM32处理器的内核文件修改、编写应用程序。针对煤矿用甲烷传感器特点,进行针对性的软件设计、设计井下通信协议、设计井下通信简易环境、上位机完成数据命令下发和数据采集。经过实验,该传感器系统能够在保证精确测量数据和实时显示的基础上,实现了和上位机进行数据通信。系统的稳定性较高、性价比较好,具有广泛的实用意义。