石油是经济发展的血液，属于不可再生资源和重要的战略物资，各发达国家都建立起基于大型储罐的石油储备库。石油产品具有较强的挥发性和扩散性，具有易燃易爆特性，具有易积累静电和热膨胀性，因此石油的储备具有较大的火灾危险性。如何避免其火灾事故、进行主动安全防护，是一个必须积极研究的课题。本文根据油库消防设备安全标准并针对这一特定工业领域需求设计了大型石油储罐主动安全防护系统，将传统事后灭火抢险转换为事前主动防护，从整体上提高了大型石油储罐自身防爆及控火灭火的能力。系统使用气体分析仪对油罐密封空间内的多路混合气体进行提取检测分析，采用FPGA作为主控芯片，利用SOPC技术内嵌软核处理器Nios II作为处理器，进行基于危险物质的爆炸性机理分析，再根据不同的环境状况进行三种类型的主动惰化防护，对超过一定气体浓度比例、容易诱发火灾、爆炸等事故进行及时处理。本文给出了系统的软、硬件设计过程，在此基础上，以Visual Basic为软件平台进行了上位机监控系统设计。系统通过以太网接口向中心控制柜发送现场数据信息，中心控制柜的上位计算机使用所设计的客户端通过以太网与主动惰化防护系统建立数据连接，实时接收现场数据与主动惰化防护系统工作状态，并显示在监控界面上，对主动惰化防护系统上传的数据和操作者执行动作信息进行存储记录，以便未来调取资料进行查看。通过对整个主动惰化防护系统的调试分析和功能验证显示，整个系统运行稳定、功能完善、性价比高，符合市场的需要，在保证大型石油储罐安全的问题上具有积极意义。