本文通过分析煤矿大型机械造成人员伤亡事故的原因，对面向煤矿大型机械的人员安全探测系统进行了设计和研究，给出了系统设计的性能要求，详细介绍系统的硬件设计和软件设计过程，提出了利用被动红外探测器件—热释电传感器，实现人员定位和移动相对位置匹配的具体算法，对采用三个热释电传感器实现探测区域的界位划分具体方法作了深入地探讨。由于传感器的输出是低频小信号，因此详细分析了信号调理电路的频率特性和参数选择。系统采用了电力载波的通信和闭锁控制电路两种停车方式，能有效避免因某电路故障而引起的人员伤害，可靠性显著提高。通过红外无线通信电路的设计，实现了运放增益的红外数字调整，该电路特别适合于人员上下不便情况下的参数调整，详细给出了红外无线通信的协议。独特的学习功能可提高系统的智能化水平。从减少噪声影响、提高系统可靠性、降低系统功耗和独特的传感器系统结构设计等方面，探讨了设计中涉及到的关键技术及其具体解决方法。与其它报警和定位系统相比，系统具有结构简单、成本低、功耗小、定位准确、通信方式灵活、可靠性高的明显特点，对煤矿的安全生产起到了重要作用。