改革开放20多年以来，我国的经济建设取得了突飞猛进的发展，生产力水平得到了极大的提高，但是我国安全生产基础比较薄弱，虽经过努力，近年来安全生产水平获得了很大提高，生产过程中发生事故、甚至发生恶性事故的情况仍时有发生，有些行业的情况还相当严重，安全生产状况很不乐观。如何快速有效地对系统的安全运行状态进行实时监控就成了一个急需研究的课题。 安全工程是以人类生产、生活活动中发生的各种事故为主要研究对象，综合运用自然科学、技术科学和管理科学等方面的有关知识和成就，辨识和预测生产、生活活动中存在的不安全因素，并采取有效的控制措施防止事故发生或减轻事故损失的工程领域。随着人类物质文明的高度发展，国家、社会和个人对安全的依赖和企盼达到了前所未有的程度。安全工程实践的目的是为保证人们在生产和生活中，生命、健康和设备、财产、环境等不受或少受损害，提供直接和间接的保障。如何对一个生产系统进行安全性分析、安全性设计就显得尤为重要。 安全隐患可存在于系统的各个环节。用安全系统的认识观点，事故原因分析可以从物的不安全状态、人的不安全行为和安全管理上的缺陷找到原因。在我国，由于国情等各方面的原因，偏重强调人的因素，重视人的不安全行为和安全管理缺陷的方面，但物的不安全状态(技术原因)才是引发事故的直接原因。它存在于系统的设计、制造、运输、安装、使用、报废、拆卸及处理等各个环节。所以本课题将从技术的角度，在系统的设计时，就采用有效的分析方法和程序进行安全性分析，从而采取措施检测识别安全信息，并达到控制已识别的危险，就能使系统的安全性达到最佳。 一个系统是否具有较高的安全性，则看系统中能量的产生，蓄积及转换是否按正常的标准和途径进行。而能量的表现形式是各种能量对应的物理参量(电工量、热工量、机械量、光学量等)。本课题的目的在于总结分析各种物理参量的检测方法和数据的采集及处理,实现信息的实时采集和控制，对于信息及时的检测并控制超出正常范围的系统参量。就能在事故发生的最开始做出及时应对和处理。 工业生产中使用的机器、设备、工具以及各种生产系统是各种事故的重要危险源。迄今，国内在设计工业机器时，仅按已有的规范、标准进行“符合安全”模式的安全性设计，只能使工业机器的安全性达到最低的要求，不能有效地消除或控制工业机器中存在的固有危险。若在设计时，采取有效的措施检测参量信息、监测其安全状态或进一步控制已识别的危险，就能使系统的安全性达到最佳。 此种技术在各种环境中都能有效地检测和控制系统的不安全因素，在事故发生的开始就能及时的检测并预报，并作出控制，从而避免了事故的进一步扩大及在事故处理中人员的伤害可能。本质安全的设备具有高度的可靠性和安全性，可以杜绝或减少伤亡事故，减少设备故障，从而实现安全生产。 论文以系统安全理论为基础，能量意外释放论和危险源控制论为指引，利用检测技术和传感技术构建实时采集，实时控制的自动检测与控制系统的模型，在各种环境中都能有效地检测和控制系统的不安全因素，在事故发生的开始就能及时的检测并预报，并作出控制，从而避免了事故的进一步扩大及在事故处理中人员的伤害可能。本质安全的系统具有高度的可靠性和安全性，可以杜绝或减少伤亡事故，从而实现安全生产。 本文对各类物理参量进行了分类，并对相应物理参量的检测方法、原理以及检测电路做了详细的研究。对于主要的研究对象：电工量(电压、电流、阻抗)、机械量(力学量、运动量)、热工量(温度)进行了总结和研究。 在大量分析系统安全隐患所表现出的信息特征的基础上，本文对各类监测参数进行了合理地选取，构建了典型自动监测控制系统模型。论述了系统主机和子机的总体方案，硬件电路和软件程序的设计思想，以及所涉及到的基础知识，并在此基础上对一些关键部分作了比较详细的剖析。 在致力于完善系统功能、提高系统先进性和可靠性的同时，运用了“模块化”设计思想，用户可根据不同工程机械的具体情况动态地增删信息采集点，而无需对主机系统硬件作任何的变动。整个系统由一个主机和几个子机系统组成，主机与子机之间运用通信技术实现数据的传送。子机完成信息采集点的信号采集和A/D转换等功能，然后通过通信将数据传输给主机。系统主机可将预设值通过键盘输入并传送给子机，同进对各子机采集的数据进行计算、判断处理后，将结果送往显示和报警处理。 本论文的研究作为系统安全信息自动监测方面的一个尝试，主要完全成了系统的总体设计及其软硬件的构筑，对于模型的构建，具有在多数环境条件和监控要求下的适用性。但由于时间和资金的关系，并没有做出实际的产品到工程，(工业)系统中去检验。因此，以后的研究工作要综合考虑各种因素，将其运用到实践中检验，发现问题，进一步完善。 另外，本文采取一系列的软硬件保护措施来提高系统的抗干扰能力。