近年来,随着科技的飞速发展,新的技术不断被应用到煤矿上,采矿业正在朝智能化方向迈进。但目前传统的采矿方法还无法被完全取代,井下工作人员的生命安全时刻受到突发状况的威胁。如何实时准确的对井下环境进行有效检测,提高井下作业的安全性。灾害发生时如何对受困人员进行快速、高效的定位以提高救援的效率,都是值得研究的课题。建立以预防灾害为主,事故救援为辅的管理模式是解决矿难事故频发的有效手段,实施的关键是建立电子信息为主的智能系统平台。本论文分析了国内外煤矿安全监测及人员定位系统的研究与现状,对ZigBee技术相关内容做了概括性介绍,探讨了基于RSSI定位的基本原理及关键技术,介绍了 WSN中主要的测距技术和基于测距的常用定位算法,简单概述了当前的RSSI滤波算法。通过对这几种算法的对比和测试,最后在井下复杂的环境下选择定位效果更好的改进的加权质心定位算法,并在MATLAB上对算法进行了精度和误差分析,相比其它几种算法这种算法能有效的提高人员的定位精度。煤矿安全监测和人员定位系统分为井上的监控中心和井下的采集与定位两部分,本文针对井下采集和定位所需要的软硬件作出了比较详细的设计和说明,并对井上部分的监控软件进行了描述。井下部分选用TI的CC2530芯片基于Z-Stack协议栈进行组网,定位系统节点分为终端节点、参考节点和协调器。参考节点分布在井下的各个重要的巷道上收集RSSI值,并将收集到的RSSI值传给旷工携带的终端节点上,终端节点通过计算得到位置信息值,并将计算结果通过井下无线传感网络传送至井上控制中心,并在监控软件上进行显示,监控软件同时可以向参考节点和定位节点发送配置信息及控制命令。参考节点对周围的环境信息进行采集,环境异常时通过ZigBee网络将信息传送至定位节点,定位节点鸣响蜂鸣器,通知井下人员及时撤离。为预防定位节点电池电量不足造成的网络故障,系统利用CC2530自身的ADC对电量进行采集,通知相关人员及时更换电池。在实验室内模拟井下的复杂环境进行仿真测试,在上位机软件上进行定位效果的显示,改进后的加权质心定位算法能够提高定位精度,并能够对环境进行实时监测。