中国作为煤炭产量最大的国家,采矿事故尤其是巷道内的顶板事故屡屡发生,顶板离层的监测监控至关重要。顶板离层仪是重要的顶板监测设备,但是目前我国顶板的监测数据仍普遍依赖于人工读取。本文设计了一种基于Zig Bee技术的煤矿井下顶板离层监测系统,实现离层数据的自动传输,对保证井下人员的安全有着重要意义。采用无线传感器网络,选取Zig Bee技术作为本课题的无线通信协议,提出了基于Zig Bee协议的井下顶板离层监测系统设计方案。研制了基于CC2530芯片的顶板离层数据采集节点、路由节点、汇聚节点、基于PIC18F258的CAN中继器和基于LPC2378的CAN转以太网节点。系统软件基于Zig Bee2007协议栈,实现了无线自组网、数据的定时采集与发送、数码管显示和超限报警等功能。在分析顶板离层仪及整体网络能耗的基础上,利用霍尔元件的开关效应对位移传感器不休眠工作的问题进行改进;利用自适应占空比的S-MAC协议对Zig Bee MAC层进行改进,通过仿真验证了改进机制下网络的能耗明显降低,实现了顶板离层监测系统的低功耗设计。