要发展方向，首先是在运用中分别向适应小型化个人携带仪器和大型计算机控制系统的方向发展。这就是说，要研制低功耗高稳定性长寿命连续使用的元件。在这些要求中，努力提高元件的稳定性延长使用寿命是中心课题。另个发展方向就是是研究抗毒能力强的元件。由于采用筛选催化剂配方和改进工艺的方法提髙稳定性已经收获不大了。必须进步在研究工作中探索元件催化剂及载体的变化规律，找出引起活性下降的根本原因，为此需要深入研究催化剂价态颗粒大小表面状态及载体的晶型变化和顆粒大小变化，而这种深入的研究采用以前的检验手段已经不行了，必须采用先进的技术，进入催化剂的微观世界，探索其变化规律，目前与此有关的现代分析技术主要有光电子能谱扫描电子显微镜射线衍射电子顺磁共振等技术，虽然世界各国在此方面的研究不同程度的都有了些许初步的成果，但是其研究工作具有定的探索性，关于深入研究元件工作过程中催化剂和载体变化规律的研究报告或文章，却少见发表。瓦斯报警是指利用气体传感器技术，将检测到的瓦斯气体浓度和标准值进行比较，当高过定浓度值时候进行相应的声光报警，提醒正在作业的人员进行相应的处理，组织人员撤离或对矿井通风排气，避免不安全事故的发生，对现在采矿业的安全起着非常重要的作用。本文所设计种低成本的可燃性气体报警器设计，能够监控矿井的瓦斯气体的浓度，显示测量结果，并对当前的环境状态做出判断，发出报警信息。因此结合微处理技术研制新型的智能瓦斯监控报警系统将是现在乃至今后的世界面临的重要问题在煤矿井下生产环境中，需要对瓦斯氧化碳等环境参数进行监测。现有的监测设备，都是采用数字显示或灯光显示的方式来提供测试数据的，这在环境狭窄能见度差的井下工作面很不方便。采用直接的语音播报方式，可以主动向现场人员提供各种信息，遇到危险情况还能作为紧急广播使用。这对于提高安全意识避免重大伤亡事故具有重要意义。由于传感器是获取信息的工具，是信息技术包括传感与控制技术通讯技术和计算机技术的三大支柱之，位于信息系统的最前端，其特性的好坏输出信息的可靠性对整个系统质虽至关重要，因此目前世界各国直把发展智能化传感器作为研究课题，投入大量人力物力进行开发研究。智能传感系统与传统传感器相比，具有高精度高可靠性高性能价格比多功能化等优点，它代表了传感器的发展方向，是传感器克服自身落后向前发展的必然趋势。国外的监控系统技术水平理论上讲高于国内发展水平，但应用于国内煤矿尚有定的局限性，如煤矿管理模式生产方式的不同，价格过高不适于国内煤矿现有条件，除在传感器技术方面可供借鉴外，其它仅具定参考价值。年代初，世界各产煤国检测装置的缺点是测量范围小易受高浓度瓦斯和硫化物的中毒以及存在零点漂移和灵敏度漂移问题，存在检测不准确及井下校准困难等弊端每天校准次。由于检测装置向更迅速更快捷发展，方便携带等要求发展。传统的机械检测仪般灵敏度和准确度也比较低或者检测方法难，同时单片机既有通用计算机的基本部件，又不同于计算机。体积小，能实时快速的对外部事件作出响应，迅速采集大量数据，做出逻辑判断与推理后实现被控对象的参数调整与控制，且能满足检测仪的设计要求，所以基于单片机的智能瓦斯检测系统设计的开发有很大意义。因此各国都采用智能煤矿瓦斯检测系统装置，运营单片机工作原理，它能提高煤矿瓦斯检测技术水平和检测的实时性，更能有效预防煤矿瓦斯事故的发生。电子技术的迅猛发展方面带动了煤矿瓦斯检测系统技术的发展，方面也对煤矿瓦斯检测产品提出了越来越高的要求。智能煤矿瓦斯检测主要是依据单片机为核心进行设计的，传感器设计的智能煤矿瓦斯检测系统速度快，体积小，重量轻，可连续检测再加上气体传感器向低功耗多功能集成化方向的发展，单片机具有受集成限制，片内储存量较小，可靠性好，扩展简单，控制功能强等特点，因此，基于单片机的智能煤矿瓦斯检测系统的研究和开发生产具有十分广泛的现实市场和潜在的市场需求。随着单片机的广泛应用，将大大促进各领域的技术更新，向自动化小型化智能化方向迈进。而且单片机内部具有路转换和大容量的和，不需要外部扩展电路，硬件电路结果简单，维护方便设计出了基于单片机的瓦斯传感器。系统由单片机，瓦斯气体检测电路，转换液晶显示电路，声光报警电路组成。以单片机为核心构成个具备数据采集，对象控制，结果显示等功能的完整系统。课题的主要研究内容与要求这次毕业设计的主要内容与要求是设计个瓦斯气体安全监控装置，在气休浓度定的范围内进行安全检测，并能在矿内瓦斯浓度达到报警上限限时进行声光报警，通知矿内工作人员及时撤离减少人员伤亡和财产损失。假设这个单片机气体安全监控系统要实现以下的功能气体测试，超过设定的门限值后自动报警装置。以单片机为主机，气敏传感器通过根口线与单片机相连接，再加上浓度控制部分和人机对话部分来共同实现瓦斯安全监测与控制。通过显示器显示矿内瓦斯浓度值并能通过上位机下位机实现与机之间的信息通信，及时准确地显示井下瓦斯和氧气超限的计和加工制板过程中工艺性所造成的。主要包括错线硬件调试结构图最小系统电路信号采集电路声光报警电路开关控制电路串口通信电路显示电路开路和短路。排除的方法是首先将洗出的印制板跟原理图认真对照，看两者是否致。应特别注意电源系统检查，以防止电源短路和极性，并重点检查系统总线地址总线数据总线和控制总线是否存在相互之间短路或与其它信号线路短路。必要还可以利用数字万用表的短路测试功能，可以缩短排错时间。排除元器件失效造成这类的原因般有两个个是元器件买来时就已坏了另个是由于安装，造成器件烧坏。可以采取检查元器件与设计要求的型号规格以及安装是否致。在保证安装无误后，可用替换方法排除。排除电源故障在通电前，定要检查电源电压的幅值和极性，否则很容易造成集成块的损坏。加电后检查各插件上引脚的电位，般先检查与之间电位，若在之间是属于正常的。若有高压，联机仿真器调试时，将会损坏仿真器等，有时会使应用系统中的集成块因发热而损坏。调试首先从单片机最小系统开始，然后依次调试外围电路。以下为本次设计调试过程中遇到的问题以及解决方法检测单片机是否正常工作时，编写死循环程序使，检测口输出是否为低电平，结果发现口输出全部为高电平，说明单片机未能正常工作，检查完链接电路后发现没有任何问题，用示波器检测时钟电路输出发现未能输出矩形波，因此更换了晶振再检测，端口输出全部为低电平，单片机正常工作。检测信号采集时，用万用表检测采集信号线未能正常采集到电压信号。检查电路与原理图致，最后查阅资料连接图发现其中个管教链接有误，导致未能正常采集到理想的电压信号转换电路检测时，用电源箱给号管教供电压观察上的显示值是否跟计算值相同，发现不相同电路检测主要出现两个问题洗电路板时出现了断路情况链接的时候输出端口参照链接导致输出的八位数字量高地位颠倒。由于是自己制版所以只能重新做板。更换部分元器件也因此增加了实验的成本为了节约成本我们更换为，这对于以后工厂生产是要特别应该注意的问题。对于声光报警电路的检测调试则是直接在输入端接入低电平观察灯亮，并且蜂鸣器正常工作发出警报，转为高电平灯灭蜂鸣器停止鸣叫，证明声光报警电路能正常工作。液晶显示部分开始片黑并不显示，通过调节变位器阻值大小改变对比度。由于实验条件的有限对于传感器信号采集部分数据的标定只能是在普通实验室环境下实验标定。空气中的气体粉尘颗粒会对实验结果造成很大的影响，最佳的理想实验条件是在的氢气环境下调试初始值，改变甲烷浓度进行精确标定。第章总结我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，也是世界上少数几个以煤为核心能源的国家之。据不完全统计，年中国煤炭产量占世界产量的，可事故伤亡人数却占到。年中国有名煤矿工人死于各种矿难。在这些事故中，瓦斯爆炸又占据绝大多数，瓦斯灾害己成为煤矿安全生产头号敌人。本次设计是以单片为核心，采用高精度敏感元件并采用串口通信协议实现与上位机的通信交流，是种电路设计新颖，参数测量准确，操作方便的甲烷浓度报警监控仪。该设计还具有显示报警参数和动态显示节能功能，并能方便地观测瓦斯含量。它是种新型的煤矿安全监控报警设备。以下对它的组成结构和工作原理进行介绍并对其电路进行分析。可以使报警更准确更及时，从而促使煤炭企业加大安全投入，有效遏止矿难事故发生，有效地保护煤炭资源，又降低了整个行业的风险程度，加大了煤炭企业安全生产的压力，也可以保证良好的经济效益，保护了从业人员的安全与利益，也大大减轻了以往煤矿事故发生后各级政府进行的大量事后工作，使政府从烦乱的事故处理中解脱出来，提高工作效率。从更大的方面说，可以在保证安全生产的前提下，提高安全投入水平的同时，使安全投入所带来的效益超过安全投入所发生的成本，树立种科学的安全发展观。本文所做的工作有完成了瓦斯浓度检测报警设备的整体构思和设计。各部分元器件的选择。使用单片机作为控制芯片，利用甲烷气体传感器信号调理电路转换器无线收发模块显示电路报警电路构成系统，在各部分的元器件的选择中本着高性能低成本的原则，按照设计要求做出选择。各个子系统的电路设计。该设计的子系统包括数据处理单元报警单元显示单元等。各子系统采用单片机来作为控制部件，协调各部分完成规定的任务，按照各部分的要求设计好电路图，最后将各部分连在起形成个整体。对整个系统进行论证。个系统的设计，论证过程的必不可少的部分。首先对各系统的电路图连接方式和元器件的选择进行论证，看能否实现其相对应的功能，有不妥当的地方加以修改，以完善该设计。其次是软件部分的程序流程图的论证，看是否正确，是否可行，不正确要予以更正。通过这次毕业设计，学会了如何运用已学的知识来完完整整地设计个系统，使我对单片机的原理及应用有了更深的理解。到此我的毕业设计也快要接近尾声了，虽然本次设计相当于只是完成了煤矿瓦斯监测监控系统硬件部分的设计，但是对我个人来说也是次相当大的挑战，设计完之后感觉自己的思维方式更加完善，考虑问题的方法也在不知不觉中有了很大的提高。致谢在作此次毕业设计的过程中，我们得到了彭老师的精心指导，正是在彭老师指导下明确了自己的研究方向研究方法，使得最终的设计能够顺利的完成。彭老师渊博的学识严谨的治学风范敏锐的开拓思维和勇于创新的精神将使我终身受益。从指导老师身上我不仅学到了扎实宽广的专业知识，也学到了做人的道理。在此我要向我的指导老师致以衷心的感谢和崇高的敬意,在此再次感谢老师和同学们的帮助，感谢培养我四年的学校。参考文献马丕梁,蔡成功我国煤矿瓦斯综合治理现状与发展战略煤炭科学技术,年期李润求,施式亮,念其锋,蒋敏近年我国煤矿瓦斯灾害事故规律研究中国安全科学学报年期刘莉娜刘任庆瓦斯检测设备现状与对比研究现代电子技术年第期杨丽娜,张丽蓉矿井瓦斯的数据采集与传输系统设计煤矿机械,刘西青论国内煤矿瓦斯监控系统现状与发展山西煤炭出版社年杨居义单片机原理与工程应用清华大学出版社,年月日刘文涛单片机应用开发实例清华大学出版社,年月肖硕,荆刚,李莉娜,陈岱单片机数据通信