随着计算机技术、传感器技术和微电子技术的发展,对中小型液化石油气储运设备群的危险源的监控、仿真和预警成为一项重要的安全措施和发展方向。本文综合利用虚拟仪器技术、USB总线技术和其他相关软硬件知识,研制了基于虚拟仪器和USB总线技术的中小型液化石油气储运设备群的安全监测系统。论文首先分析了作为储运设备的中小型移动式压力容器安全监测系统的发展现状及前景。论述了压力容器基本结构与特性,分析了液化石油气事故危害及其储运的安全特性和相关监测理论。详细研究了系统所涉及的虚拟仪器、USB总线以及模数转换等关键性技术。论文在理论研究和关键性技术分析的基础上,设计了系统整体的软硬件结构;完成了数据采集硬件电路设计和电路板制作;设计并实现了测试现场温度、压力、气体浓度等信号的传感调理电路以及模数转换、数字信号处理、USB总线接口电路。论文详细研究了系统虚拟仪器平台的组成及其实现方法与技巧,编写了动态链接库和应用程序。动态链接库负责与内核态的USB功能驱动程序通信并接收应用程序的各种操作请求,而应用程序则负责对所采集的数据进行实时显示、分析等功能。系统实现了数据采集硬件与计算机通信、自动测试、数据处理、生成试验报告等主要功能,并具有良好的人机交互界面。最后通过综合调试,实现了基于虚拟仪器和USB总线技术的中小型液化石油气储运设备群的安全监测系统,并达到了基本的性能和要求。本监测系统硬件设备实现了小型化、可便携、低成本、低功耗等特性。虚拟仪器和USB总线的特点,使得本系统具有良好的通用性、灵活性和易扩展性,既适用于移动式压力容器的安全监测,也可经过修改和扩展后广泛用于其它化工安全监测系统。