1. 本选题研究的目的及意义
随着煤炭资源的不断开采，矿井开采深度和范围不断增大，随之而来的安全风险也日益突出。
瓦斯爆炸、透水事故、顶板坍塌等事故严重威胁着井下作业人员的生命安全，给煤炭工业的可持续发展带来了巨大挑战。
本课题研究的目的是为了提高矿井安全生产水平，降低事故发生率，保障矿工生命安全。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着传感器技术、嵌入式技术和无线通信技术的快速发展，矿井安全监测技术取得了长足的进步。
国内外学者对矿井安全监测系统的研究主要集中在以下几个方面:
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题的主要研究内容包括以下几个方面：
1.系统需求分析与总体方案设计:分析矿井安全监测系统的功能需求和性能需求，确定系统总体架构、主要模块划分以及各模块之间的接口关系。
2.硬件平台设计:选择合适的FPGA芯片作为系统核心处理器，设计传感器接口电路、数据采集电路、通信接口电路等硬件模块，搭建系统硬件平台。
3.软件设计:设计嵌入式软件架构，编写传感器数据采集程序、数据处理算法、人机交互界面等软件模块，实现系统的各项功能。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法。
1.理论分析:研究矿井安全监测系统的相关理论知识，包括传感器技术、FPGA技术、嵌入式系统设计、无线通信技术等，为系统的设计和实现提供理论依据。
2.实验研究:搭建系统硬件平台，进行传感器数据采集、数据处理算法验证、通信协议测试等实验，验证系统设计的可行性和有效性。
5. 研究的创新点
本课题的创新点主要体现在以下几个方面：
1.基于FPGA的硬件平台设计:采用FPGA作为系统核心处理器，充分利用FPGA并行处理、灵活配置、低功耗等优点，提高系统的实时性和可靠性。
2.高效的数据处理算法:针对矿井环境数据的特点，设计高效的数据处理算法，提高数据处理速度和精度，及时发现安全隐患。
3.友好的人机交互界面:设计友好的人机交互界面，方便用户操作和管理系统，提高系统的易用性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 刘志刚,李忠献,唐华,等.煤矿井下粉尘监测系统设计[J].工矿自动化,2023,49(01):47-53.
2. 赵伟,陈宁,张凯,等.基于FPGA的矿井提升机安全监控系统研究与设计[J].工矿自动化,2022,48(09):1-8 14.
3. 张旭,周波,王健,等.基于FPGA的煤矿井下气体传感器阵列检测系统[J].电子测量技术,2022,45(17):102-107.
