矿井安全问题成为影响煤炭生产,保持煤矿产业持续健康发展的重大问题,这就对煤矿安全的科研工作提出了更高的要求,需要进一步研究矿井自然灾害的预防及控制技术。本文对煤矿安全监控系统的技术现状和发展前景进行了详细的研究和分析后,综合考虑煤矿井下环境的特殊性,井下通信采用了安全可靠的CAN总线多主结构的传输方式,井上通信采用GPRS无线传输方式的可行性网络设计方案。针对现有瓦斯涌出量预测对工作面地质条件变化缺乏应变性,将神经网络引入到煤矿安全监控系统中。采用BP神经网络的瓦斯涌出量预测综合考虑了其他方面的因素,为瓦斯涌出异常预测提供了新思路。同时利用MATLAB进行仿真验证。本文的硬件设计主要围绕智能分站进行,介绍了控制器的主控模块、CAN通信模块、电源和复位、LCD显示、报警和存储等模块。通过对现有煤矿监控系统智能分站的研究,设计了ARM微处理器LPC2119和51微处理器P87C591构成的双内核智能分站,通过微控制器内嵌的CAN控制器模块实现CAN通信。在硬件设计的基础上,进行了基于μC/OS-Ⅱ操作系统的软件设计。在系统任务部分,根据分站各个模块的实际作用,分配了任务的优先级,并介绍了分站各个任务的设计流程。最后,同时对CAN总线仲裁场的29位标识符进行了讨论,制定出适合于煤矿监控系统的应用层协议。