旋喷钻机已广泛应用到建筑物松软地层的改良、基础的加固、隧道掘进的超前支护及加固、边坡加固和滑坡治理等领域中，其施工环境可能对人员及装备带来安全隐患。因此，实时对钻机工作环境进行监测十分必要。 通过对旋喷钻机实际工作环境分析，确定了需要测量的环境参量类别，包括CH<,4>、CO、可燃气体、钻机工作环境的多点温度和湿度等环境参数，以及施工场所图像。根据采集数据结构和数据流量，确定了旋喷钻机监测系统结构方案。该方案采用不同特性的单片机组成环境参量采集和图像采集两个下位机并共用一个上位机的结构。依据此结构方案规划了包括环境参量采集工作流程和图像采集工作流程、以及系统上位机软件工作流程。 本文依据总体方案选定了各种气体、温度和湿度检测的传感器类型，以C8051F040单片机为核心对环境参数采集系统进行设计。其中运用数字式温度传感器DS18820及1-wire总线组成了多点温度测量电路；采用HS系列气体传感器，设计了CH<4,>、CO、可燃气体测量电路，包括信号放大调理、A/D转换等电路；采用电容式湿度传感器HM1500，设计了环境湿度测量电路。本文还设计了环境参数超标报警系统，其中包括了报警软件判断、报警类型显示电路设计等。并给出了环境参数采集下位机相应的软件结构与工作流程。系统采用RS-485总线，将采集到的钻机工作环境参数，发送到距离较远的上位机。本文还给出了设计的环境参数采集系统实物，以及实际工作场景。 确定了以CMOS图像传感器和USB单片机构成图像采集系统的方案。并设计了CMOS图像传感器和USB单片机的硬件接口，及工作电源和电平转换电路等，同时文章给出了图像采集系统的软件设计、工作流程等。 文中最后给出了旋喷钻机工作环境监测系统软件设计，包括软件结构和实现功能。旋喷钻机工作环境监测系统软件通过制定的数据传输协议获取下位机采集到的各种环境参量，并以数字、曲线等形式反应出各种环境参数等。 论文给出实例，说明了开发的系统软件和环境参数采集系统的各项功能；试验表明开发的钻机环境监测系统可以得到包括CH<,4>、CO、可燃气体，以及多点温度和湿度等多种环境参数。