煤炭是我国主要能源之一,煤炭行业进行高效生产的首要任务是保证工作人员的人身安全。由于煤矿特殊的工作环境导致矿井事故时有发生,因此对井下作业人员进行实时跟踪定位,了解井下作业人员的分布情况的重要性显得非常重要。同时对安全事故的救援工作提供了宝贵的地域位置信息,因此研究井下作业人员的定位系统具有非常重要的实际意义。本文先对目前矿井中存在的有线和无线监控系统进行了简单的介绍,将新兴的Zigbee技术与其它监控技术在成本、通信距离、数据传输速率等几个方面进行对比。结果表明Zigbee定位网络系统在煤矿井下中的应用效果最佳。本文系统中节点核心芯片采用的是Chipcon公司生产的CC2430/CC2431,采用IEEE802.15.4通信协议,对基于Zigbee技术的煤矿井下定位系统进行研究。对基于距离和与距离无关的两种类型的定位算法进行介绍,通过算法的比较分析,决定在本文中采用与距离有关的基于接收信号强度指示RSSI算法。紧接着介绍了无线传感器网络仿真环境IAR的建立和配套的C51RF-CC2431-ZDK仿真器、综合测试SPP软件、SmartRF04Flash Programmer物理地址修改软件和Packet Sniffer数据分析仪的功能。实验室内进行调试的小型系统上位机界面进行编写。采用Z-Location GUI定位图形监视软件对基于ZigBee的井下无线传感器网络的性能进行验证。基于ZigBee无线传感器网络的自组织性、节点布设随意性及环境适应能力强等诸多特点,能够满足矿井对监控系统的应用需求。仿真结果表明,本文针对煤矿井下特殊的工作环境设计ZigBee定位监控系统,可以对佩戴定位节点的井下作业人员实现实时跟踪定位,很大程度上保障了井下工作人员的人身安全以及提供了更便捷人员管理信息,具有较好的实用性和推广价值。