伴随着采矿工业的持续发展,受生产环境、技术装备、管理水平等诸多因素的限制,各种安全问题及事故不断涌现出来。提升矿井巷道安全技术水平是保障矿企健康发展的有效手段。新兴的ZigBee技术具有统一的技术标准和低成本、低功耗的特点,将其应用于矿井巷道安全监测系统中,有利于提高矿井安全生产的监控和管理水平。本系统是在ZigBee技术蓬勃发展的背景下,针对矿井安全生产需求和矿井开采生产现状,基于辽宁金凤黄金矿业项目的二次开发。本次开发总结了项目实际应用中出现的相关问题,结合武汉地铁项目中积累的相关经验,对该项目的总体框架、硬件结构和软件流程重新进行了设计。主要工作有:完成了系统的总体方案设计;完成了汇聚节点、环境监测节点和人员定位节点的软硬件设计;基于TinyOS技术改进了 ZigBee的MAC层协议;依据IEEE 802.15.4协议标准设计了无线通信协议和有线通信协议;基于Struts/Spring/Hibernate框架完成了上层管理系统的设计。本系统通信平台采用无线结合有线方式:环境监测节点、人员定位节点与汇聚节点之间通过无线方式进行传输,无需布线,安装、移动方便;主干传输网采用传输容量大、速率快、可靠性高的有线网络。设计的汇聚节点功能强大,既能以无线方式收发传感节点、人员定位节点的信息,还能以有线方式上传或下发数据,处理执行来自上位机的控制命令。设计的通信协议实现了数据包类型、设备种类区分,具有实用性、扩展性、高效性特点。本系统实现了预期的设计要求,现已部署使用。环境监测系统实现了环境数据的采集、传输、处理、告警、控制及其它各项功能;人员定位系统实现了人员分布情况实时刷新、紧急撤离等功能。投入使用后,有效地推动了企业的安全生产水平的提升和提高了矿井巷道的安全性。