现有的瓦斯传感器一般只能实现单点检测,检测范围窄,仅提供当前数据。为了解决这些问题,检测区域内瓦斯的平均浓度,提高检测范围,预测未来的瓦斯浓度,本文对开放长光路的可调谐激光光谱瓦斯气体检测技术进行研究,建立瓦斯浓度的检测和预测系统。主要研究内容如下:分析洛仑兹线型下的谐波信号,推导线型函数的谐波表达式,分析谐波与调制幅度的关系,以及各次谐波之间的关系;分析剩余幅度调制和光学干涉对谐波的影响,推导剩余幅度调制和光学干涉引起的背景信号的表达式,并提出相应的抑制方法;改进遥测式瓦斯传感器的光路结构和气体光谱吸收线的扫描方式,设计前置放大电路和CAN总线接口;研究谐波信号的提取方法,研制适用于瓦斯检测的数字锁定放大器,采用自适应小波阈值滤波技术对谐波进一步消噪;分析采用线性函数近似朗伯-比尔表达式产生的问题,提出采用分段线性插值函数予以解决;建立瓦斯浓度的预测模型,给出网络结构、网络参数及隐含层节点数的确定方法;对各模块性能及系统总体性能进行测试。