本文主要需要完成以下的工作：

（1） 设计整体系统并对硬件部分的原理与设计做出相关说明。

（2） 对文中用到的通信传输部分做出设计与说明，并确定所使用的通信协议。

（3） 对本文中设计的主要软件部分做出说明。

（4） 对设计的系统进行仿真，并对主要的显示部分进行了相关说明。

第二章 煤矿瓦斯监测系统硬件设计

2。1 引言

煤矿瓦斯是矿井主要的有害气体，指的是以天然气（甲烷）为主的煤层气。 甲烷，是植物残骸在转变生成煤和煤的变质的过程中所随之而生的气体。甲烷本 身是无色、无味、无臭的气体，它相对于空气的相对密度是0。554，而在标准状 态下，瓦斯的密度为0。716kg/m3 。因此，瓦斯经常会积聚在矿井巷道的上部以 及高顶处。瓦斯的渗透力极强，其渗透能力是空气的1。6倍，且难溶于水、不助 燃，也不能维持呼吸。缓慢而持续的从采煤层中渗透出来的瓦斯，是煤矿瓦斯的 主要来源。当瓦斯浓度达到一定值时，能很快使人因缺氧而窒息，甚至死亡，并 且也可能发生燃烧或爆炸。瓦斯的燃烧、爆炸性是矿井主要灾害之一。瓦斯爆炸 的条件是：特定浓度的瓦斯、有高温火源以及充足的氧气（不少于12%）。在这 里，瓦斯的“特定浓度”通常是指5%~16%的浓度，称为爆炸界限[11]。当瓦斯浓度 在这个范围内时，若有充足的氧气和火源就会发生爆炸；特别，当瓦斯浓度为9。5% 时，此时若发生爆炸，破坏力最大，因为此时的爆炸中瓦斯与氧气的反应最完全。 另外，当瓦斯浓度不在爆炸界限的范围内时，虽然不会发生爆炸，但可能会发生 燃烧，也需要引起注意。