随着经济发展以及工业化进程的不断提高,许多工业现场存在可燃或者有毒有害气体,这些气体的主要特点是易燃、易爆、高危险、有毒有害,一旦发生泄漏现象,严重威胁生命安全以及企业财产安全。国家标准要求这些现场必须安装气体报警系统,以便及时发现险情并迅速处理。本文设计和实现了一种嵌入式气体报警控制系统,该系统为总线式气体报警控制系统。系统由控制器和现场部件组成,现场部件有探测器和模块两类,控制器与现场部件之间通信采用RS485总线。在硬件方面,本文设计实现了控制器和探测器。所设计的控制器实现了与现场部件的通信、与上位机的通信、以及其他一系列系统功能,具体包括ARM微控制器的选择、系统电源管理电路、探测器供电管理电路、按键指示灯电路、RS485总线通信电路和其他外围电路。所设计的探测器完成与控制器的通信、传感器信号采集处理、以及其他一系列基本功能,具体包括ARM微控制器的选择、传感器信号处理电路、信号输出电路和外围功能电路的设计。在软件方面,本文设计了一种兼容多种气体传感器的气体探测器软件。仅更换传感器以及信号处理电路,可以用于不同类型、不同量程、不同目标气体的多种气体检测;通过增加不同地址,一只探测器可以安装多个传感器探头,实现一只探测器可以检测多种气体。同时本文设计了兼容多种气体探测器的控制器信号处理软件,其主要模块包含RS485通信模块、报警信息判断模块、报警信息处理模块,GUI模块等。在软件设计中采用基于对象的方法,用C语言实现类的构造,充分考虑结构化与模块化,提高软件的可复用性,便于后期软件维护与升级。本文设计严格按照GB16808-2008《可燃气体报警控制器》以及GB15322.1-2003《可燃气体探测器》第1部分:测量范围为0～100%LEL的点型可燃气体探测器的要求进行设计。在确定设计方案时,首先考虑满足相关国家标准的技术要求。在满足基本功能的同时,满足性能以及电磁兼容标准要求,在设计中慎重考虑整体布局,采取必要的抗干扰措施。在软件测试中,应用黑盒测试与白盒测试理论,采用了等价划分测试、边界值测试、状态转换测试、最大负荷测试(压力测试)、容错测试以及分支条件测试等多种测试技术,以确保系统软件运行的正确性与可靠性。本文设计的嵌入式气体报警控制系统具有一定的可扩展性,在设计之初即按照现场部件128点进行设计,以便于扩展现场应用;同时预留GPRS及TCP/IP通讯模块,以实现无线远程组网及城市消防联网监控。本文设计的嵌入式气体报警控制系统于2015年1月进入小批量生产阶段。该产品经过一系列的软硬件测试,满足相应的国家标准要求,于2015年9月通过了国家消防电子产品质量监督检验中心的型式试验,目前该产品已经进入批量生产阶段。