近几十年我国的经济飞速发展,对能源的需求也日益增多,而对于我国富煤、少油、缺气的能源现状,煤炭对我国经济社会的发展起到至关重要的作用。近年来随着煤炭开采规模的不断扩大,开采能力不断提升,工作强度加大,使得矿难事故频发,不仅影响我国经济发展,同时也给人们的生命财产带来一定的损失。所以,研究开发出用于井下环境监测的系统,来实时监测井下环境参数,对于预防矿难事故,减少事故发生概率是十分必要的。本设计采用无线技术建立井下通信网络来完善井下监测系统。将ARM技术与ZigBee无线组网技术相结合,采用不同的控制方式,并在吸收融合现在煤矿监控系统中先进技术的基础上,设计了ARM处理器和ZigBee无线组网技术相结合的应用方案。并且融合了TCP/IP和CGI技术,实现了对井下环境进行远程实时的监测和管理,有效提高了井下作业的安全性。本设计中安全监测系统主要由网关(主控制器ARM9)、终端设备、矿井无线数据采集网络、外部通讯网络四部分组成,其中无线数据采集网络包括协调器、路由器和终端节点,终端设备主要负责采集矿井可燃气体浓度、温度以及湿度等环境参数。网关部分的硬件平台采用外设资源丰富的TQ2440开发模块,以三星公司的S3C2440A作为主控芯片,并在上面移植了U-Boot、Linux内核、yaffs2文件系统以及Boa与CGI构成的Web服务器等。无线通信部分使用功耗低、性能优越的CC2530芯片作为ZigBee无线组网的主控芯片,网络中有三种设备节点:协调器用于网络的建立和管理、并接收网络中各路由节点的信息;路由器允许其它节点加入网络,并作为协调器和终端节点通讯桥梁;终端设备主要用于目标区域的数据采集等应用。本设计中终端节点通过DHT11温湿度传感器和MQ-2气体传感器分别采集井下温湿度及可燃气体浓度等环境信息。在系统软硬件设计完成的基础上,经过系统整体功能测试,系统运行稳定,数据传输正常,实现了对井下环境信息的实时监测,达到了设计要求。