煤炭是我国的主要能源,煤矿安全是能源安全的重要一环,频繁发生的煤矿安全事故造成了巨大的财产损失和人员伤亡,也对煤矿安全监控系统和救援应急通信系统提出了更高的要求。传统的煤矿安全监控系统是同质系统,异质系统由于采集了多种不同类型的信号,可以提供比同质系统更高的判决精度,而且寿命长、可靠性高。本文在总结现有的煤矿安全监控系统和救援应急通信系统的基础上,提出了一种基于低能耗异质无线传感器网络的煤矿安全监控系统,该系统同时具备语音通信功能,可以进行救援应急通信。本文对异质系统设计中的语音压缩编码技术、语音信号与传感器网络的接口技术等关键技术做了论述。本文的主要工作有：语音压缩编码算法的研究,系统的整体设计(包括硬件和软件设计),操作系统的移植和系统的测试。本系统采用语音压缩编码技术实现了在低带宽的无线传感器网络中传输大数据量语音信号的目标,并把传感器信号和语音信号在同一个网络中传输,扩展了系统的应用范围。该系统除了可以用作煤矿安全监控和救援应急通信系统以外,还可以扩展到其他布线困难、临时需要的场景下,应用前景广阔。