采煤机在复杂煤层赋存条件下进行截割含夹矸煤岩作业时,存在工况恶劣、载荷复杂,振动剧烈等不利因素,且井下有线数据采集系统采集截割含夹矸煤岩振动信号存在布线困难、灵活性差和风险高的问题。为此,对采煤机截割含夹矸煤岩振动信号进行无线采集是非常有必要的。依托国家自然科学基金面上项目“夹矸煤岩高效截割滚筒落煤动力学传递规律及结构进化理论研究”(51674134),首先通过选用低成本、低功耗的ZigBee无线通信技术设计了采煤机截割含夹矸煤岩振动采集系统,并在MG2×55/250-BW型采煤机截割兖矿集团杨村矿17层煤4602工作面(含硫化铁结核及高硬度夹矸)应用背景下,提出整体方案。其次建立了包括采用MSP430F5438微处理器和ADXL345三轴加速度传感器组合设计成数据处理器模块;采用ZigBee的CC2530完成无线通讯模块设计;电源供电模块设计和Z-Stack的终端节点应用层的截割含夹矸煤岩振动采集的无线传感器网络终端节点硬件设计,并通过本质安全电路设计和隔爆外壳封装设计使节点达到矿用电气设备的防爆要求。最后基于IAR Embedded Workbench软件开发Z-Stack协议线,通过实现组网,振动数据无线发送、接受程序设计,并利用Labview上位机平台完成显示、存储、历史查询、实时监测截割振动等功能,在此基础上进行了采煤机截割含夹矸煤岩振动采集的软件设计。通过对采煤机截割含夹矸煤岩振动采集进行了组网测试,捕获数据包、串口测试和上位机显示进行功能验证,并对Labview上得到的振动数据和此型号采煤机在在相同工况条件下进行的ADAMS仿真分析得到的振动数据进行比对分析,通过分析结果验证了设计的可行性,为今后无线采集截割振动信号提供了参考依据。本论文有图48幅,表17个,参考文献80篇。