通风机是煤矿安全生产的关键设备之一，担负着向井下输送新鲜空气、排出污染气体的重任。目前设备状态监测系统绝大多数都是通过电缆来传输信号，这在有些工业现场存在难以实施、维护困难、信号干扰严重和系统扩展性差等问题，而且由于矿用通风机所需监测的节点和参数众多且分布较分散，因此，设计一种通过无线传感器网络方式采集、传输数据的状态监测系统显得尤为重要。通过无线传感器网络，可以免除传统的有线传感器方式的诸多不便，实现通风机运行状态的无线监测与故障诊断。本文在详细研究矿用通风机状态监测及诊断系统发展历程及现状的基础上，开发了针对矿用通风机的无线传感器网络监测及故障诊断系统，它包括系统软件平台、系统硬件平台以及通风机故障诊断平台。本系统采用ZigBee协议组建无线传感器网络，系统硬件平台由无线传感器网络的协调器节点、传感器信号采集节点以及工控机和各类传感器构成，实现了对通风机的振动、温度、负压、电参数等信息的实时采集与传输；系统软件平台由两部分组成，即基于Z-Stack开发的无线传感器网络应用程序和基于组态王开发的上位机监测软件，实现了对通风机状态参数实时监测；研究了适用于本监测系统的故障诊断原理，特别是将未确知测度理论运用在通风机综合故障诊断中，并基于VB和Matlab联合编程开发了故障诊断软件，实现了通风机运行过程的故障分析及诊断。其中，传感器节点通过ZigBee无线传感器网络与协调器进行通信；协调器通过串口与上位机监测软件进行通讯；监测软件平台与故障预警软件之间通过OPC方式进行通讯。论文首先提出了系统的总体设计方案，再从硬件到软件对系统的设计过程作了详细的介绍，着重研究了无线传感器网络协议的实现、传感器及协调器节点的设计、协调器节点与上位机通信协议的实现、监测及诊断软件的开发、系统的调试与分析。在此基础上进行了大量实验验证，结果表明该系统性能稳定，实现了对通风机状态参数准确的在线监测及运行过程的故障诊断，能很好的应用到工业现场中。