煤矿井下的环境比较特殊,发生的灾害也较为严重,为了保障矿井下工作人员的生命安全,煤矿井下环境监测系统发挥了重要的作用。现有的环境监测系统的数据主要有CAN总线、RS485总线、无线传输。CAN总线和RS485总线普遍存在交互速率慢、传输距离有限的问题;无线传输会因为巷道内动力线缆产生的电磁干扰发生反复断开的现象,并且还会使无线信号产生较大的衰减和干扰,同时会受到传输距离和传输带宽的限制。因此,本文结合光纤抗干扰远距离大容量传输的技术优势,提出了基于光纤传输的煤矿井下环境监测系统。本文通过对煤矿井下环境参数以及电磁干扰类型的分析,选择对温度、甲烷浓度、一氧化碳浓度、氧气浓度四种参数进行采集,并根据煤矿井下的结构设计了两种测试方案,第一种方案是每个系统单独使用一套光纤,第二种方案是多个系统共用一套光纤,为了保障每个系统采集到的数据都能完整的传送到接收端,所以采用第一种方案作为最优选择,并对系统硬件电路进行了设计。因为四种参数传感器的输出信号量程差值比较大,因此分别对甲烷传感器电路进行了分压的设计、对氧气传感器和一氧化碳传感器的电路进行了放大滤波的设计,使得4种传感器的输出量均在模数转换芯片的输入范围。除此之外,为了保障煤矿井下环境监测系统所传输的数据的可靠性,对模数转换芯片的多路复用问题和光纤的时延性能进行了分析,解决了测试系统中存在的竞争与冒险问题;结合模数转换芯片输出所采用的SPI协议,通过在主控芯片中进行逻辑设计并在实际过程中进行测试,解决了该系统的数据输出所存在的错位、丢位以及数据无效的问题,实现了均匀采样。并对数据进行了编码,提高了数据的可靠性。该系统采用电-光-电的传输模式,能够使数据在传输过程中尽可能小的受到外界环境的干扰,有利于对煤矿井下环境的实时监测,保障工作人员的生命安全。最后,通过搭建测试平台对系统进行了模拟实验,并对系统的数据传输功能进行了测试,对相关参数的校准计算进行了分析,验证了设计的可行性。