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基于CAN总线的煤矿安全监控系统的研究与实现的开题报告
一、选题背景
煤矿是我国的重要能源产业，但也因安全生产问题而备受关注。煤矿安全监控系统是煤矿安全生产管理的重要手段之一，其能够实时监测煤矿生产现场的各种安全参数，及时预警和处理各种风险，有助于提高煤矿的安全生产水平和减少事故发生。
目前，国内煤矿安全监控系统主要采用有线传输和Internet网络传输两种传输方式。其中有线传输方式由于存在线路故障、数据传输距离限制和维护困难等问题，限制了系统的可靠性和灵活性。而Internet网络传输存在网络波动、带宽受限等问题，也会对系统的性能造成影响。
因此，基于CAN总线的煤矿安全监控系统具有良好的发展前景。CAN总线作为一种成熟的分布式控制系统总线，具有双线冗余设计、抗干扰能力强、数据传输速度快等优点，能够满足煤矿多点控制和实时数据传输的需求。因此，本文将选用CAN总线作为系统的数据传输方式，研究基于CAN总线的煤矿安全监控系统的设计和实现。
二、研究内容
本文的研究内容主要包括以下方面：
1.CAN总线的基本原理和技术特点：介绍CAN总线的组成结构、通信协议、数据帧格式、通信速率等基本原理和技术特点。
2.煤矿安全监控系统的需求分析：对煤矿安全监控系统的安全监测参数、数据传输距离、实时性、可靠性等方面进行需求分析，制定系统功能要求。
3.系统设计方案：采用面向对象的设计思想，结合UML建模技术进行系统需求分析和设计，包括系统架构设计、模块设计、接口设计和数据流程设计。
4.系统实现：基于C语言和CAN总线协议栈，实现系统各个功能模块，完成硬件调试和软件编程。
5.系统测试和优化：对系统进行功能测试、性能测试和可靠性测试，对系统进行优化和改进，提高系统的稳定性和实用性。
三、预期成果
完成本文研究后，可获得以下预期成果：
1.掌握CAN总线的基本原理和技术特点，了解CAN总线在工业控制领域的应用。
2.分析煤矿安全监控系统的需求，制定系统功能要求，并设计系统架构和各个模块。
3.通过软硬件实现，完成基于CAN总线的煤矿安全监控系统的开发，包括硬件调试和软件编程。
4.对系统进行完整的功能测试、性能测试和可靠性测试，并对系统进行优化和改进，提高系统的稳定性和实用性。
五、参考文献
[1].王卫东.CAN总线原理与应用[M].北京：科学出版社,2004.
[2].王克江,徐三忠.工业总线技术[M].北京：清华大学出版社,2006.
[3].煤炭工业部.煤矿安全监测管理规程[S].北京：中国标准出版社,2008.
[4].田生.基于CAN总线的煤矿安全检测系统设计[J].电子技术,2009,32(4):27-29.
[5].王伟,王辰东,吕鑫,等.基于CAN总线的煤矿安全监测系统设计[J].煤炭学报,2010,35(9):1571-1575.