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我国的主体能源目前仍以煤炭资源为基础，如何加强安全生产的防范措施，避免煤矿事故的发生是我们面临的首要问题。传统的矿井安全监控系统有些构建在电缆通信设施基础上，有些在信息交换过程中大量工作需要人工参与，这样的系统在通信过程中容易受到现场环境和主观因素等影响，无法为安全生产管理提供及时、准确和客观的依据。
无线传感器网络是由监测区域内分布的大量具有数据采集和通信能力的无线传感器节点构成的无线网络，它通过各类集成化的微型传感器实地监测和采集被测对象信息，并传达给用户，具有反应速度快、无需人工值守等优点，因此，在工程应用方面，特别是在环境监测方面具有重大的研究价值。基于ZigBee的无线传感器网络采用IEEE802.15.4收发器技术与ZigBee协议栈相组合，在众多网络节点之间实现通信，与其它通信技术相比，ZigBee技术具备自组网、低功耗，低成本，低复杂度等特点。
本文首先介绍了实际煤矿安全环境的现状和安全监测技术的需求情况，然后对无线传感器网络和一些常见无线通信技术作了简要概述和比较，并重点介绍了Zigbee无线通信技术的协议标准和协议模型。
最后，结合井下巷道的分布特点，本文给出了基于Zigbee无线通信技术的矿井环境监测系统设计方案，设计并搭建了一个由网络协调器、路由器和两个终端节点组成的星型网络模型。协调器负责向终端节点查询信息并反馈，终端节点由两部分构成，一部分采用炜盛ME3-CO和MJC4/2.8JCH4气体传感器进行数据的检测和采集，另一部分采用CC2430无线芯片构成ZigBee无线通信网络。
实验室模拟运行测试结果表明，所设计的系统实现了数据采集、信息传输和报警等功能，其数据感测精度、数据传输速率均达到了设计要求，从而实现对矿井环境的远程监控的基本功能。