便携式瓦斯检测仪是一种可连续检测瓦斯浓度的安全型设备。随着社会的进步和科技的发展,煤矿企业对于便携式瓦斯检测仪的自动收发技术及其管理水平逐步提高,但是目前尚停留在需要人工参与的阶段,必须有专门的工作人员在现场完成发放与回收操作。此外,现有的瓦斯检测仪收发系统还存在以下缺点:标识瓦斯检测仪的条形码易磨损、标识员工的条码卡容易丢失、仪表收发记录无法实现远程异地查看,系统的自动化和信息化程度不高。为此,本文设计了一种高效率的基于嵌入式的便携式瓦斯检测仪自动收发系统。本文在分析了便携式瓦斯检测仪自动收发系统的设计要求以及煤矿的实际工作需求后,确定了该系统设计时要考虑的因素和实现的功能。其中,设计因素主要包括仪表收发足够迅速、数据保存合理完整、系统运行可靠稳定、操作简单;系统功能包括仪表的自动发放与自动回收、仪表收发记录的自动存储、对人员信息和仪表信息的计算机管理以及对数据库的远程访问。基于嵌入式的便携式瓦斯检测仪自动收发系统由系统前台和系统后台两部分构成。其中,系统前台部分由客户端和仪表收发装置组成,完成仪表的自动发放与回收;系统后台部分由服务器和数据库组成,实现数据信息的存储与查询以及对数据库的管理和远程访问。首先,仪表自动收发装置是本系统的核心硬件设备。根据煤矿企业的现场需求,本文设计了该装置的机械结构,由MT-24V-24S-550N-50电动推杆与直流电机传送带组成传动机构,并以STM32F767微控制器作为传动机构的控制核心,实现仪表的自动发放与回收。其次,给出了系统的硬件设计方案。选取I.MX6ULL处理器构建嵌入式系统作为客户端,负责各种数据信息的处理;采用先进的人脸识别技术对仪表领用人员进行识别,以K210芯片为核心设计了人脸识别模块;利用射频技术获取瓦斯检测仪信息,射频阅读器由MFRC522芯片配合STM32F107构成,射频标签内置于仪表中;选取IPC-610H工控机并安装Linux操作系统作为服务器。之后,进行了系统的软件设计。前台软件设计主要包括Linux操作系统的移植、在Linux平台上的程序开发、作为收发装置控制核心的STM32F767的程序编写、作为射频阅读器控制核心的STM32F107的程序编写,前台软件部分用C语言实现。系统后台运行着数据库以及软件程序,数据库选用My SQL,软件程序分为两部分:一部分用于管理数据库,由Qt框架和C++语言实现,并提供一个可视化界面,可以在服务器端管理数据库以及在远程终端上访问数据库;另一部分用于实现服务器与客户端之间的网络通信以及向数据库存储数据信息,这部分软件程序采用C语言编写。最后,搭建实验平台对系统进行测试,结果表明该系统实现了便携式瓦斯检测仪的自动收发、仪表收发记录的自动存储、数据库的远程访问等功能。系统运行稳定、可靠,提高了煤炭企业对便携式瓦斯检测仪收发和管理的自动化、信息化的程度,为煤矿安全生产提供了保障,对于减少煤矿瓦斯事故的发生具有十分重要的意义。