由于工厂企业生产过程不规范、保障措施不够健全,粉尘爆炸事故时有发生。通过火花监控设备探测点火源并将其快速消灭,是非常高效的预防措施。完善监管流程,建立远程实时监控平台,将火花监控设备接入网络进行统一管理,可以进一步保障安全生产。然而目前市场上的监控设备都没有加入网络功能,难以满足要求。本文设计并实现了一个以分布式、嵌入式为基础的管道火花自动监测控制系统,实时监控生产管道中的火花和设备运行状态等信息,并将运行数据同步至云服务器,方便监管部门和工厂负责人员查看、维护和管理,完善安全生产监管的流程,全面保障生产安全。系统主要分为三个部分:控制系统、区域管理系统和子节点系统。控制系统软件主要包括用户界面、数据库管理和网络通信功能;区域管理模块负责联动区域内的各个子节点,收集子节点的运行数据,执行控制系统下发的配置、测试等命令;子节点系统负责完成具体的业务功能。子节点模块提供统一接口,具有多种不同的类型,能够根据需要快速开发新型子节点模块。与目前市场上其他型号的设备相比,本系统增加了网络功能,重点加强了可扩展性和稳定性,在性能、安全性、易用性也有一定优势。由于工厂环境较为复杂,无线通讯的信号易受干扰从而导致网络拥塞。针对这种情况,本文对容迟网络中经典缓存管理机制进行分析,基于本系统网络环境和数据需求,设计出一种基于数据重要程度的缓存管理机制,包含三个部分的管理策略:将所有报文划分到故障事件和火花事件两个优先级队列中,重要的故障事件报文队列优先传递;根据火花事件报文的副本数量、TTL和火花等级,设计公式计算出报文重要程度,进行排序和管理;设计ACK应答机制,删除网络中的无用报文副本,进一步减小网络负载。本文设计的缓存管理机制有效提高了网络报文投递成功率,保障重要数据的投递成功率和传递速度,并通过仿真测试完成了性能验证。与传统的DO方法相比,总体报文传递成功率提高了约6%,重要报文传递成功率提高了约20%,传递时延降低了约30%。目前系统已经在多家工厂部署并测试运行了一年时间,期间发现了数个问题并进行修复、系统升级和维护,保障了系统稳定运行,达到了设计要求。