近年来,煤矿安全生产对信息化水平要求越来越高,传统的有线通信网络因覆盖范围有限、适应能力较差等原因,逐渐地采取无线通信作为补充手段。本文就是在这样的环境背景下,提出煤矿井下有线、无线网络相结合,融合不同网络的设想,进而设计出异构融合网关,通过网关实现不同网络间的互相通信,扩大井下网络信号的覆盖范围,为煤矿井下大型设备的无人值守、井下环境监测以及地面远程监控提供通信保障。本文首先对井下的各种感知网络的网络协议、网络结构及其在井下的应用方向等方面进行了详细介绍,接着总结了各种无线感知网络和有线通信网络的异构性。在此基础上,提出了融合各种异构网络的分层融合网关模型,本文分别从软硬件方面进行了设计实现。硬件方面,网关芯片系统采用MIPS24KC为核心的32位嵌入式微处理器Ralink RT5350作为硬件平台,它同时具有AP热点的接入功能、以太网交换接口、USB接口以及串口的支持,在RT5350的外围扩展出CC2530芯片,通过RT5350的全功能USRT串口与CC2530通信。软件方面,移植OpenWrt系统到RT5350中,设置OpenWrt系统对WiFi模块的支持,网络摄像头可以通过WiFi网络上传视频监控信息,同时,网关还可以连接USB摄像头完成视频画面采集。为保证一个网关的失效不影响整个网络的有效性,对网关采取了Mesh的组网方式,软硬件的结合,使得网关能够通过RJ45接口与外围的快速以太网模块连接,实现网关与外部网络的通信,内部通过串口与ZigBee模块通信,外部网络或者WiFi网络都能够控制ZigBee网络或者接收ZigBee网络的数据；网络摄像头节点可通过RT5350的USB接口或者无线WiFi的方式将监控视频画面发送到外部以太网,网关允许WiFi网络内的智能终端对ZigBee网络的感知节点进行动态控制,外部网络内的设备也可通过以太网远程地控制井下设备,实时获取井下信息。异构融合网关实现了不同网络内终端的相互通信,即实现了基于不同业务类型、不同数据速率以及不同网络类型的节点的通信,更加完善了井下通信系统。