煤自燃是煤矿重大灾害，每年不但造成严重经济损失而且可能引起人员伤亡。采空区是易发生煤自燃的重点区域，因此，该区域煤自燃的早期监测十分重要。测温法是直接的自燃监测技术。采空区温度监测中采用无线通信技术，有效解决了有线测温布线困难的问题。但是，无线测温的稳定性和监测范围都存在不足。本文根据采空区温度监测的需求，设计了集ZigBee技术、CAN总线传输技术、嵌入式计算机控制技术、温度传感器技术、数据库技术等于一体的采空区温度监测系统。系统中各测温终端节点通过温度传感器采集温度信息，并将各温度信息通过无线通信方式汇集至网关，经井下信号转换器转换成CAN信号后，通过总线实现远距离传输至地面监控中心，并且依靠上位机软件将所测实时温度信息反映出来。文章设计了系统的整体组成框架，对系统的功能和性能需求、工作原理以及工作方式进行了分析；设计了无线测温终端节点、网关和上位机监测软件。通过多种试验测试了测温终端节点的无线通信性能。现场工业试验结果表明，该系统在采空区较大范围内能够较长时间、准确完成温度自动监测任务，为采空区煤自燃预测提供依据。