近年来，随着我国社会和经济的快速发展，对于能源的消耗量也逐年增加。在我国能源结构中，劣质煤炭占有很大比重，其燃烧产生的大量烟雾是造成大气环境污染的主要原因之一。利用天然气等清洁能源逐步取代煤炭是我国的重要能源策略，有利于遏制和改善我国大气环境污染的严峻形势。天然气是以甲烷为主要成分的混合可燃性气体，在存储、输运和使用过程中存在着易泄漏的隐患，因此，对天然气泄漏及使用过程中的不完全燃烧的实时快速监测至关重要，急需研发高性能可燃性气体报警系统。目前国产可燃性气体报警器多为检测单一气体的简单机种，具有同时检测天然气和一氧化碳的复合报警器不多。在报警逻辑方面，多数采用一级报警模式，而国际上通常采用两级报警模式，包括了第一级的预报警和第二级的报警，以防止因气体浓度分布不均匀以及可燃气体浓度发生突变所引起的爆炸事故。另外，国内的报警器大多缺少故障诊断功能，不利于报警器的维护。因此，本论文将常见的可燃性气体甲烷和不完全燃烧所产生的一氧化碳作为气体检测对象，以气体传感器和微控制器可编程片上系统PSoC为核心研究了复合气体报警系统。本文所设计的复合气体报警系统通过微控制器来控制数控电压模块对气体传感器进行脉冲加热，周期性输出5V和1.5V加热电压，驱动气体传感器分高温和低温检测CH4和CO。当气体浓度超过预先设定的二级报警阈值时，由主控芯片驱动的报警单元产生声光报警，并通过GPRS模块实现远程通信以通知用户和消防部门。同时，报警系统具有故障自诊断能力，并外设了通信接口以实现后续的系统升级等。报警系统的硬件部分主要包括气体传感器、微控制器、传感器驱动及数据采集电路、温湿度传感器、GPRS通信模块、声光报警单元、液晶显示模块和报警测试按键等。复合气体报警系统的软件部分采用的是模块化程序设计，便于移植和升级。系统编写的程序主要包括以下几部分：气体浓度信息实时采集、数据处理及存储、系统故障自诊断、液晶屏显示模块、GPRS通信和报警逻辑等。气体浓度采集是通过微控制器采集传感器负载电阻上的电压值，并经过片上模数转换器将模拟信号转换成数字电压信号；数据处理部分主要包括数字滤波、分压电压与气体浓度转换，并将处理过的数据最后被存储在片上EEPROM中；系统的故障自诊断功能是通过将实时采集到的数据与历史数据对比来对当前器件的工作状态进行评估；驱动液晶显示模块可实时显示当前气体浓度信息、环境温湿度及报警状态等；GPRS通信模块可通过向用户打电话或发短信进行报警，并能通过访问消防部门的IP地址使消防员及时出警；报警逻辑判断功能可分析是否有报警生成，如果系统生成报警，先对报警状态进行确认，如果确认所测气体浓度超过预先设定的报警阈值，即发出声光报警及通信报警。本论文设计了两级报警的方式，一级报警阈值为10%LEL,二级报警阈值为20%LEL。本论文完成了报警系统的原理图设计、PCB板的制作、报警系统样机的制作及整机调试，基本实现了设计的要求，完成了预期的设计。