近年来,国内外很多矿山企业开始了数字矿山的建设,很多成熟的工业监测技术已运用到矿山企业生产中,对保障矿山安全生产发挥了重要作用。但现有的大多数监测系统彼此孤立、自成体系,传感器接入不灵活,数据采集的范围窄,同时由于缺乏综合通信平台,矿井各生产环节联动性差,效率低。本文针对国内外矿井综合监测系统现状,分析了矿井综合监测系统的需求,提出了一种基于ZigBee技术的矿井综合监测系统方案,文中详细叙述了该系统的整体架构和体系结构,分析了系统中数据采集网络的拓扑结构和工作原理,并结合高速光纤以太网构建了矿井综合通信平台,为矿山其它子系统提供了数据传输的链路。文中重点研究了数据采集网络中节点的原理和设计方法,设计了数据采集终端和网关的软硬件。在硬件设计过程中,重点分析了高频电路阻抗匹配的重要性,借助史密斯圆图完成了无线模块的阻抗匹配,同时给出了节点控制主板、传感器、以太网等模块的硬件方案和设计要点。研究了ZigBee协议的路由算法,针对节点的低功耗需求对其进行了改进,并在节点上完成了协议栈的移植。同时编写了无线芯片、温湿度传感器的驱动程序,最后在网关上移植了TCP/IP协议,并基于该协议制定了一套上层通讯协议和数据组帧方式。在文章的最后,对所开发的节点进行了组网演示,同时对数据采集终端进行了功耗测试和分析,结果表明,节点组网灵活,功耗低,适合矿井应用,整个方案对研发新型的矿井监控系统具有很好的参考价值。