中国既是世界上最大的煤炭生产国也是煤炭消费大国。煤炭行业在中国的经济建设起着非常重要的作用。而就目前来看,我国采煤方式主要采用地下采矿。这种采矿方式对井下采矿作业人员的人身安全威胁是极大的。近年来,矿难事故频发,给国家造成了无法挽回的生命财产损失,同时也给无数家庭带来了沉重的丧亲之痛。安全问题俨然已成为了采矿行业的首要问题。国家也将煤矿安全提到了前所未有的高度。井下定位系统是保证安全采矿的重要组成部分,也是必要手段。本文依据RFID与ZIGBEE技术开展了矿井人员信息采集以及定位方面的研究。主要解决了以下几个方面的问题：(1)井下定位系统功能单一,没有实时采集井下作业人员生命体征信息的功能；(2)井下通信大多采用有线电缆,组网方式单一,一旦发生矿难事故极易中断；(3)缺少有效采集矿井下有害气体的浓度的和装置,浓度超标不能及时报警。本文主要采用基于RFID与ZIGBEE两种技术对矿井人员生命体征信息和周围有害气体浓度信息以及人员定位综合系统的设计和实现。通过分析RFID与ZIGBEE无线通信技术特点,提出一种基于RFID+ZIGBEE的对矿井作业人员生命特征信息的采集和无线传输新技术。本系统中我们采用大规模集成电路工艺将集成了温度、脉搏和瓦斯传感器的RFID标签制成很小体积的芯片,然后做成轻便的腕式标签用来采集矿井作业人员的生命体征信息和周围气体浓度等相关信息。由于是腕式标签,紧贴人体,使得人体生命体征信息采集更为准确。然后从网络构成、协议栈等角度深入研究了IEEE802.15.4协议和ZIGBEE无线通信技术,将ZIGBEE技术与几种无线传输技术进行比较总结出了ZIGBEE技术优势。在此基础上,设计了基于IEEE802.15.4/ZIGBEE协议的井下定位系统总体方案。本系统采用ZIGBEE无线网络定位传输方式构建数据通信平台,将井下工作人员的定位数据和瓦斯浓度等信息传输到井上控制中心。由接口模块转换成ZIGBEE节点可识读的数据形式经无线网络进行传输。最终实现了准确快速的对矿井作业人员定位并进行生命特征信息的采集与传输,一旦矿难发生,不仅能及时获取井下作业人员生命体征信息和周围有害气体分布情况,还能精准定位当前位置信息,能够实时对井下人员监控,有效地保证了作业人员的自身安全。由于是实时采集与传输,所以在矿难发生的情况下也能够极大地提高了矿难作业人员的搜救效率,同时,RFID电子标签还可以用于矿井人员考勤系统,但在本文不予讨论。此外,本文还给出了了基于IEEE802.15.4/ZIGBEE协议的井下定位与传输系统功能和结构。详细阐述了系统硬件设备的电路设计,包括基于CC2430/CC2431的节点、网关节点和ZIGBEE无线传输；对系统设备软件进行设计,并展示了简单的演示系统以检验定位效果。