我国是世界煤炭第一生产大国和第一使用大国,煤矿生产安全得不到切实保障的问题一直受到全社会的广泛关注。尽管我国大中型煤矿普遍安装了煤矿安全监控系统,但仍无法掌握井下人员可靠位置信息并实施有效监控,严重限制了事故后抢险救灾的效率,丧失了抢险救灾的最佳时机。目前煤矿企业广泛使用的RFID定位系统存在只能考勤而不能精确定位的缺陷,远远满足不了煤矿安全的要求。ZigBee技术作为一种新兴的低功耗、低成本、抗干扰、自组织性强的短距离无线通信技术,在无线传感器网络方面的应用引起了广泛的关注。因此,文章研究并设计了一种基于ZigBee无线传感器网络的井下人员实时定位系统,该系统通过无线传感器网络对携带传感器节点的矿工进行定位,不仅实现了井下人员的考勤管理,还能对井下人员进行实时定位,有效提高了煤矿安全生产监控水平和救灾效率,切实保障员工的生命安全。文章结合煤矿井下的实际环境,对目前流行的无线传感器网络定位算法进行了充分的研究,通过综合论证,选择了基于RSSI的无线定位算法,并推导出其信号传输衰减的数学模型。提出了定位系统的总体设计方案,进行了硬件设计,开发了系统软件,结合井下环境特点,将井下定位网络分为多个定位子网络,选用簇状网络将其连接,并对系统的数据传输线路、节点布署方式、本安电路设计、井下定位子系统的组成进行了详细的论证和设计,重点设计了基于CC2430/2431的无线传感器节点。在此基础上,利用IAR EW8051软件对Z-Stack协议栈进行软件开发,实现了定位网关、参考节点、移动节点的组网和定位功能。文章最后搭建了一个小型的定位网络,在与巷道环境较为相近的楼宇走廊进行实验,通过数据拟合得到较为理想的定位参数,进行了三种不同条件下的定位实验,通过上位机定位监视软件对定位效果比较和分析,结果证明定位效果能够满足要求,验证了基于RSSI的定位方法在井下应用的合理性与可行性。