随着物联网技术的快速发展,无线通信技术在煤矿开采这种工况环境复杂的采矿行业中的应用也越来越广泛。为了加快推进煤矿开采的信息化、智能化、无人化建设,需要在煤矿井下安装种类繁多的传感器和智能化设备,而这些传感器和智能设备所获取的数据为煤炭开采、工作计划制定、环境状态监测提供了稳固的数据基础,所以如何对煤矿井下产生的数据进行稳定高效的采集、传输、分析成为了一个重要的研究课题。本文提出了一种基于XBee3模块的矿用低功耗数据采集系统,为“智慧煤矿”的建设提供底层传感器数据感知和数据传输通道。首先,对煤矿井下数据采集的功能需求及现场环境进行分析,结合无线通信技术及嵌入式技术等制定系统的整体设计方案。为了降低系统的功耗,保障无线通信的稳定性,选用XBee3模块作为智能终端的主控模块,搭建覆盖综采工作面的簇状拓扑结构无线通信网络,实现对煤矿井下液压支架油缸压力和护帮板位置的数据采集;为了保障系统的可靠性和功能完整性,选择STM32L431RCT6低功耗单片机作为协调器的主芯片,将接收到的数据分析后通过以太网或CAN总线通信技术上传至数据监测分站或云端,并通过人机交互界面实时显示。对整个数据采集系统进行设计后,使用XCTU软件对通信质量、距离和数据传输速率进行联机调试,使用CANScope、示波器和绝缘耐压仪等设备对系统的功能进行测试。测试结果表明,本文所设计的数据采集系统具有功耗低、安装方便、兼容性强、通信距离远、通信信号质量稳定等优点,能够实现对煤矿井下数据信息的采集、转发、显示、备份存储和超限报警等多种功能,为煤矿井下安全高效的生产提供了基础的数据保障。