在我国,煤炭行业中的瓦斯灾害始终是煤矿安全生产的大敌,已成为制约煤矿安全生产的主要因素。因此,实时的检测瓦斯气体的产生源、泄漏源及浓度,对工矿安全运行,人身安全及环境保护有着十分重要的作用。光谱吸收式气体检测技术是当今气体检测领域的一个前沿研究课题,以发光二极管或半导体激光器作为光源的气体检测方法在灵敏度、选择性、动态范围、信噪比和响应时间等方面比传统检测方法具有诸多优点。本文以矿井瓦斯的主要成分甲烷为目标气体,研究基于光谱吸收方法的气体检测系统。通过对气体分子红外选择性吸收理论的分析,给出气体吸收检测方法的理论依据,建立了气体差分吸收检测的数学模型,提出一种光谱吸收式煤矿瓦斯红外检测系统。实验系统采用双波长单光路的气体传感器结构,选定甲烷分子在3.31μm强吸收谱线,采用红外LED作为光源,实现气体浓度的差分检测,利用测量信号和参考信号的比值消除由于光源的不稳定等因素引起的检测误差。根据该气体检测系统的特点,设计了合理的光源调制电路和信号调理电路,以ARM9 S3C2410微处理器为核心,完成了电源电路、数据存储、数据采集和串口通信等接口电路的设计。ARM9 S3C2410微处理器主要完成浓度信息的采集、数字滤波处理、数据传输等功能,通过微处理器内部集成的异步通信模块USART1和计算机串行接口RS-232,将瓦斯浓度值和报警信息等数据实时的传送到计算机,实现浓度信息的分析和存储。最后,对气体检测系统进行了实验研究,验证了检测方案的可行性,并对输出信号的波形和数值进行了分析和处理,数据指标可基本满足瓦斯浓度的检测要求。