目前,国家对煤矿安全生产的重视程度已提高到前所未有的高度,但是煤矿安全生产事故还是不断地发生,而事故发生后抢险救灾和安全救护的不力,在很大程度暴露出目前的监控系统所存在的诸如对井下工作人员管理困难和无法实时定位跟踪井下工作人员等问题。本文着手于解决上述问题,介绍了以无线传感器网络技术为平台的井下定位系统的设计与实现。该系统由数据采集子系统、数据处理子系统和地面监控中心的管理子系统三部分组成。数据采集子系统采集移动定位终端的定位数据,然后将数据发送至数据处理子系统,由其完成对数据的分析与处理,并对井下工作人员进行精确的定位计算,最后将结果发送至管理子系统,从而完成对井下工作人员的实时定位跟踪。本文介绍了无线传感器网络中几种比较典型的路由协议以及定位算法,分析了它们的优缺点,结合实际情况提出了系统的定位原理;同时,介绍了系统的需求与功能、组成与结构,并详细介绍了各子系统之间的通信协议;最后详细阐述了采集子系统和处理子系统的设计与实现,包括采集子系统的程序框架设计、路由协议的设计、I/O通信程序的设计以及定位算法的设计。此外,本文分析了2.4GHz无线电磁波在自由空间的传播模型,针对煤矿井下巷道的特殊环境,充分考虑无线电磁波实际传播损耗特性与理论的差异,对其进行分段拟合,为每个巷道的传播模型单独用分段函数表示,并根据煤矿井下巷道的结构特点提出了路径的概念以及基于信号强度的定位算法。通过实验,结果表明,算法的定位精度能满足大规模煤矿的要求。