目前,国内的煤矿安全和生产监控等各种信息采集和传输网络,基本上都是采用分支树型的主从式结构。这种方式存在着诸如有线传感器接入不灵活、在煤矿工作面实现跟进不方便等缺点,成为井下信息监控网络应用的瓶颈。无线传感器网络是临时性自治网络,由带有无线收发装置的移动终端组成,终端间的通信是通过数据分组在节点间进行多跳传递实现的。本文通过井下无线传感器网络的设计,为煤矿井下数据采集和节点定位提出一种新的解决方案。通过对煤矿井下环境的研究,结合应用需求,针对部署环境设计了整个系统的体系结构。进行了以ARM7处理器LPC2103为核心的MCU板的设计、无线数据通信模块的集成与应用、以AD8361为核心的信号强度测量模块的设计。并对软件的体系结构进行划分并对个功能模块进行划分和设计。对现有的无线传感器网络路由协议进行分析比对,通过对本系统需求的分析,选择适合本系统的路由协议,并进行模拟实验。提出了适合于本原型系统的二次应答按需路由协议,采用这种协议可以做到协议简单,容易实现,在原型中予以采用。通过对现有测距和定位技术的分析比对,结合系统应用的实际情况,设计了利用信号强度进行测距的方案,并采用了三边定位算法,通过较小的系统开销,进行节点定位,并获得了满足实际需求的定位精度。通过对整个原型系统的体系结构设计,功能模块划分,节点硬件设计,定位算法的选择与实现,路由协议的对比选择与实现,完成了煤矿井下无线传感器网络原型系统的设计。