题 目： 光干涉型甲烷检测仪
摘要（中英文）
本文设计了一个光干涉型甲烷检测仪，使甲烷的检测变成数字化处理。该系
统由三部分组成，包括光路系统获取条纹信息，COMS 摄像采集干涉条纹以及
C2000 DSP 核心开发板进行数据处理。核心开发板计算出的甲烷浓度值通过串
口通信传输到 PC 端，以曲线方式显示在由 Borland C++编写的窗口程序中。同
时，当甲烷浓度值超过一定范围时，核心开发板会进行报警提示。
This paper design a methane detector of light interference, which is implemented by
digital process. This system is made up of three parts, including light path system,
CMOS image acquisition system and C2000 DSP core development board. Interference
fringe is acquired by light path system and then sampled by image acquisition system.
The main program computes in core development board. The methane value attained
from C2000 board is sent to Personal Computer through serial communication. It is
available to show methane curve in window program, which is written in Borland C++.
At the same time, the core development board will alarm when methane value exceeds
a certain range.
1. 引言
我国是世界煤炭生产和消费大国，煤炭在今后相当长的时期内仍将是主要能
源。近年来，重大、特大瓦斯事故在煤矿生产事故中所占比例越来越高[1]。避
免瓦斯爆炸事故的一个重要措施就是要做好瓦斯的检测工作，掌握煤矿瓦斯的变
化情况，一旦出现异常，及时采取相应措施，保障煤矿的安全生产。瓦斯的主要
成分是甲烷，二氧化碳，一氧化碳等。瓦斯是一种无色、无味、无臭的气体，与
空气混合在一起后，既看不到，摸不着，也闻不出来。瓦斯在空气中浓度增大时，
能使空气中的氧气含量相对降低，而使人窒息。我国煤矿安全事故中，瓦斯爆炸
造成的伤亡占所有重大事故伤亡人数的50%以上。由于煤矿瓦斯的主要成分为甲
烷，因此对煤矿瓦斯的检测可以转化为对甲烷的检测，国内外对甲烷检测的研究
非常重视，实时检测甲烷气体浓度对于保障生产安全的意义重大。
甲烷检测主要是检测甲烷在空气中的体积浓度，以防止甲烷爆炸事故的发生。
便携式甲烷检测报警仪是各国应用最早最普遍的一种甲烷浓度检测仪表，可随时
检测作业场所的甲烷浓度。当前应用的便携式甲烷检测仪，按检测原理分为热导
