保证煤矿安全生产一直我国能源产业的工作重点,作为煤矿事故的典型代表,瓦斯爆炸是严重威胁煤矿安全生产的主要隐患。为了防患于未然,防止瓦斯爆炸事故的发生,国内外的一些企业和研究机构采用不同方法和原理研制了多种的报警仪器。但由于各种技术原因,目前国内煤矿瓦斯报警设备测量精度不高,稳定性较差。为解决这些问题,本文研制了基于红外吸收式的甲烷浓度报警器。瓦斯的主要成分是甲烷,甲烷具有红外辐射选择吸收特性,其红外辐射吸收强度与甲烷浓度成特定函数关系。本报警器采用红外吸收式甲烷气体传感器IR32BC为敏感检测单元,设计了红外光源调制电路和输出信号调理电路,将红外辐射吸收强度转化为电压信号,采用TI公司低功耗单片机MSP430F149作为数字处理单元,在单片机控制下实现浓度标定、数据采集、数字滤波处理、浓度计算、数码显示、频率输出、声光报警等功能。该红外吸收式的甲烷浓度报警器由单片机系统、光源调制模块、信号调理模块、数码显示模块、声光报警模块、遥控接收模块、标准频率输出模块等电路组成。报警器以单片机系统为核心,该报警器在甲烷浓度为0～5%时输出200～1000Hz的频率信号,提供给监控系统。当环境中甲烷浓度大于或等于设定的浓度上限阀值时,报警器会响应声光报警程序,发出刺耳警报声音和一定频率闪烁灯信号,达到预警效果。本报警器对红外传感器的非线性、环境温度变化影响对零点和灵敏度影响采用了软、硬件补偿措施,提高了报警器的精度和可靠性。本文进行了甲烷气体浓度报警器的多个浓度点的测量实验,对实验结果进行分析,结果表明本红外吸收式报警器满足工业及煤矿甲烷浓度报警标准要求,具有实际应用推广价值。