近几年，煤炭企业的伤亡事故频频发生，已成为构建和谐社会不能承受之重，当务之急就是提高煤矿安全监测系统的技术水平。现有国内的煤矿安全监测系统大部分基于有线网络，以现场总线、工业以太网络技术为主，而在煤矿的实际开采过程中，经常会对开采区域进行试探性的挖掘，挖掘长度、深度未知且随机性大，基于有线网络技术的监测网络，会存在扩展性、灵活性差；易引起资源浪费，造成成本提高；同时布线速度慢，易在开采建设的初期形成监测上的盲点。针对上述基于有线网络技术的监测系统存在的问题，本文提出了一种基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统，其充分利用无线传感器网络部署的高灵活性、易扩展性，将其作为现有的煤矿安全有线监测网络的一个补充，在煤矿开采过程中，在易出现监测盲点或布线难度大的区域，部署基于无线传感器网络技术的监测网络，对该区域进行安全监测，真正可以实现井下的无缝监测。
　　论文的主要工作是针对当前煤矿安全监测系统的现状和发展的趋势，以煤矿的安全生产为目的，完成了应用于煤矿安全监测的无线传感器网络平台软、硬件的设计与实现。主要解决的难点问题有：井下无线传感器网络体系结构的设计与无线传感器网络与有线以太网络的融合设计。
　　论文在前期的方案论证阶段，充分分析国内外现有的各种煤矿安全监测系统，通过比较各种煤矿监测的利弊，证明了将无线传感器网络应用于煤矿的可行性和优越性；通过对比各种应用于井下无线通信技术的特点，合理的选择了ZigBee作为无线传感器网络的通信平台。通过对比 Zigbee各类网络拓扑结构的优缺点，最终选取可自我修复的网状拓扑结构作为井下无线传感器网络的建设结构；并针对井下的特殊环境，特别着重考虑了其电磁环境和电磁波传播的频率特性，通过参考大量国内外成功经验，决定选择915MHz作为ZigBee的工作频率。
　　论文完成了基于JN512-MOD无线射频模块和STR912主处理器的煤矿安全监测系统试验平台的软硬件设计；利用无线网关节点实现工业以太网与无线传感器网络在物理层上的融合设计，并引入煤矿安全监测系统协议栈，进一步实现工业以太网与无线传感器网络在应用层次上的有效融合。最后基于上述平台，特别是煤矿安全监测系统协议栈，完成了无线网关、路由节点、采集终端节点以及监控计算机监测软件设计与开发工作。
　　最后通过后期实验，得到了模块在实际环境下的通信距离、天线辐射范围等有价值的数据，并就调试过程中出现的一系列问题提出了若干建议。实验结果验证了该系统设计的可行性，系统良好的稳定性和可扩展性。