煤炭作为我国的基础能源和重要工业原料,在国民经济中占有极其重要的战略地位。当前,煤矿安全生产形势依然严峻,加快煤矿应急救援装备建设、健全紧急避险机制、配备井下应急广播系统是对矿井通信联络系统的完善,对煤矿井下安全避险“六大系统”建设有重要的现实意义。本文分析了矿用广播系统的发展现状,针对目前矿用广播系统存在的问题,研究了网络互联技术、IP组播技术、音频编码技术以及排队理论在广播系统中的应用。设计了基于Ethernet网络与CAN总线的矿用数字网络广播系统。通过以太网与CAN总线的互联,在CAN节点进行ID号的“二次寻址”,解决现有矿用广播系统终端节点容量不足的问题。应用组播技术,在VS2010平台上实现基于C/S架构的组播通信,解决了矿用广播系统点对多点的音频传输中,冗余数据对网络带宽的占用。应用音频解码技术,设计在以太网中采用PCM编码、CAN总线中采用OGG编码,实现有限带宽范围下,高音质音频编解码的播放需求。基于统计学排队理论建立Ethernet与CAN音频数据帧排队模型及双向语音传输模型,分析服务率、到达率以及系统容纳节点数对音频传输系统的影响。基于VS2010开发环境与SQL Server 2008数据库,对VS2010模板文件中的MFC应用程序做具体设计,实现了广播系统管理平台的设计,并在该平台上验证广播系统的各项功能。广播系统测试表明,设计的矿用数字网络广播系统解决了语音对讲、节点扩充、分区广播等现存突出问题,达到了设计的目标,对煤矿安全生产及紧急调度具有重要的理论意义和工程价值。