随着我国经济的快速发展,对煤炭的需求也越来越大。而煤炭开采要受到很多条件的限制,其中地下水是威胁煤矿安全生产的重要因素。因此,根据当前煤矿井下排水的实际情况,设计了一种基于单片机W78E58作为核心通信控制器的井下监测与预测系统,该系统主要由井下终端设备和井上的上位机监控中心组成,并可以完成井下水的流量监测和显示。上位机与终端设备采用串行通信实现矿井与监控中心的数据传送。经过计算机模拟试验,该系统实现简单,降低了工作人员的劳动强度,提高了工作效率；通信成本低,可节省单片机I/O资源,具有以弱电控制强电的特性；且可靠性高,运行稳定,具有很强的工程应用价值。本文首先分析了国内外井下水情的研究现状,针对矿区的实地情况,完成了该系统的硬件设计,并用Protel99SE软件绘制电路原理图。实现了对井下水情的流量的采集和保存,将采集到的数据以串行通信的方式发送给地面的主控制室计算机。其次,由于人工神经网络在煤矿水情预测中的应用越来越广泛,运用BP神经网络原理,结合MATLAB的神经网络工具箱,对矿井的水情监测数据进行了预测,根据预测值和实测值的比较,说明了BP神经网络算法有很好的应用价值。最后,对该系统的软件部分进行了详细介绍,上位机程序设计及人机交互界面均采用Delphi7完成；下位机由汇编语言控制。并通过软件测试与调试,最终取得了较为良好的结果。整个系统的设计具有很强的针对性,即使在环境较恶劣的地方,也能达到较好的预期效果,给煤矿安全生产的下一步工作提供了依据。