粉尘火花探测及熄除系统是针对因工业粉尘引发火灾、爆炸的一种预防监控系统。传统的火灾、爆炸报警是灾难发生后的报警、处理,不能达到预防火灾或爆炸的目的。本文设计开发了一种粉尘火花实时监控系统,在其引发火灾、爆炸之前进行报警、处理,防患于未然。全文的主要工作内容如下:1)依据危险火花探测需求,规划火花探测系统的总体架构,明确系统组成。围绕火花探测传感器的研制,分析研究火花的物理光学特性,选择合适的光电转换元件,并设计火花探测传感器调理放大电路,并采用4~20mA电流环传输,设计了相应的V/I转换接口电路以解决传感器信号的远距离传输损耗问题。基于粉尘输送管道的结构特点与火花探测传感器的安装需求,对火花探测传感器的结构进行设计,以实现对危险火花信号的准确探测。2)针对火花探测传感器检测信号的接收、处理和传输以及开关量处理等要求,规划设计了以ARM和CPLD为核心架构的火花处理控制器硬件平台,其中ARM微控制器主要负责流程控制及CAN总线等通讯,CPLD负责控制系统所需的各功能接口模块的开发,减小ARM的负担的同时增加控制器的I/O资源。3)基于Windows操作系统,在Qt Creator集成开发环境下进行上位机监控管理系统程序开发,包含人机交互界面和数据库管理等模块设计。4)对系统的软硬件进行仿真及实验测试,验证了本文硬件电路的有效性、可靠性。