近年来煤矿事故的频繁发生给国家和人民的生命财产造成了巨大损失。为了满足经济发展的需求,在大力发展煤炭事业的同时,煤矿安全问题已成为重中之重。本课题以改变当前落后的煤矿安全生产监控技术现状,解决煤矿安全生产监控中遇到的问题为目标,利用无线传感器网络在煤矿安全生产监控中的优势,突破传统的监控技术路线,为煤矿安全生产监控提供科学可靠的监控数据。本文结合无线传感器网络的关键技术和现有煤矿安全监控系统存在的问题,提出一套基于无线传感器网络的煤矿安全监控系统的方案。系统不仅可以实时动态监测煤矿井下的温度、湿度和瓦斯气体浓度,而且可以实现对井下工作人员的考勤。整个系统由协调器、移动节点、固定节点和地面监控中心组成。协调器是系统网络中的主节点,它负责网络初始化和子节点的管理,并将收集到的来自其他节点的数据发送到地面控制中心。移动节点和固定节点是系统网络中的子节点,它们负责采集数据,并将采集到的数据通过无线网络最终发送到协调器节点。井下的每个工作人员佩戴一个移动节点,移动节点定期的发送地址标识,并记录发送时间,根据始末记录确定矿工的工作时间,实现对工作人员的考勤。地面控制中心主要负责监控整个系统的运行状态,根据井下传输的数据信息发出相关控制指令。文中介绍了系统的软硬件设计,硬件设计主要包括节点的无线通信模块电路、传感器应用电路、通信接口电路、电源和声光振动报警电路的设计。软件设计包括数据采集、节点间的通信、无线网络与地面监控中心的通信和地面监控中心的监控软件。本文实现了基于ZigBee标准的煤矿安全监控系统的设计,同时对系统进行了组网测试和网络数据传输测试,测试结果表明,本系统可以在煤矿井下进行长距离通信,并实现对煤矿井下环境参数的采集和传输,达到了煤矿安全生产监控的要求。本设计将无线传感器网络应用到煤矿安全监控系统中,实现了煤矿井下数据的无线传输,弥补了现有煤矿监控系统的不足,很具实用性和创新性,并且为无线传感器网络的应用开拓了新领域。