在煤炭生产过程中,生产安全问题一直是煤矿最为重视的问题。煤矿事故不仅严重危及井下工作人员的生命安全,也会造成重大的经济损失,后续的事后救援工作也十分困难,尤其近年来突水事故频发,突水事故的预防治理成为煤矿安全的主要问题。目前国内外运用较多的突水事故处理方法虽然能够较好的解决问题,但是无法提前对事故做出预警以及迅速找到突水位置。近几年来,随着光学技术和嵌入式系统的发展,这两项技术越来越多的运用在生产、生活的各个领域。本课题结合了这两项技术,设计了一个能够监测井下水质提前对水害事故预警的系统。本文在分析矿山水害和国内外水质监测技术的前提下,详细介绍了LIF激光诱导荧光光谱技术,以监测水质光谱变化为出发点,设计了一种基于FPGA的谁知光谱仪数据采集系统。在硬件设计方面,系统采用Altera公司的EP3C25作为主控芯片,选用Nd:YAG激光源照射水体,由R928型光电倍增管检测并转换荧光信号,FPGA数据采集模块对电信号进行采集并传输至主机进行处理,添加DP83848以太网卡实现FPGA工程的远程配置。在软件设计方面,利用SOPC技术构建了由多个逻辑模块组成的SOPC系统,在NIOS II Eclipse软件中设计了NIOS处理器的C语言代码,以驱动DAC模块、CAN控制器以及ADC模块等。最后,本文设计了类似实际荧光信号的测试信号源,对FPGA数据采集模块进行了仿真和数据可靠性测试,系统各模块的时序仿真均符合课题对实时性的要求,数据采集的准确度也达到了要求。测试结果表明,本文的研究取得了一定成果,开发出来的硬件采集系统满足了课题的要求。