随着金属矿山生产方式的转型，金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”要求进一步推进实施，金属矿山环境监控有着强制性实施要求，同时，矿山生产的原有的落后的安全体系也要求更为可靠的监控手段。本课题有很强的现实意义，也有着技术上的先进性，如进行推广与完善，可大幅提升原有矿井生产的自动化水平，并实现社会效益与经济效益的双赢。作品有以下创新及特点：

   1. 提出并实现了一种基于基站的矿井监控系统设计模式，即以基站作为数据采集与通信的核心载体，进行矿井监控网络架构，主干网络采用无线+总线的冗余形式。具体实现形式为，基站作为信息采集与通信的主体，配备了多种传感器，可对粉尘、风速、一氧化碳、氧气等各种气体进行检测，可进行图像采集；同时，各基站之间采用433MHz（无线）+CAN总线（有线）进行通信，二者互为备份，当无线信号中断时，可采用有线信号接替工作，以扩展系统的鲁棒性。 

    2. 提出并实现了基于基站的二次测量，即在基站上扩展了ZigBee网络，进一步扩大的检测的范围与种类。具体实现形式为：在原有基站检测的基础上，基于基站进行辐射式测量，根据测量需求及空间特点，以基站作为ZigBee网络的协调点，扩展分布ZigBee网络传感节点，因为ZigBee网络具有自组网易修复等特性，这些传感终端所需能耗小，构造简单，布置灵活，进行一步提高了系统通用性。同时，基站配备了蓝牙接口，手机可通过蓝牙对本基站及网络上其它基站进行现场数据访问，从而使生产者实时掌握第一手的数据资料，便于安全生产，以避免因沟通不畅造成的信息滞后。

    3. 多类型信号采集、混合传输与处理，信道利用率高。基站可传送图像、语音及普通数据。其中语音传送为广播式的，即当一个基站呼叫时，其它所在基站同步播放，以便于协作及应急处理。图像传感根据需要分布，因为数据量较大，可定时传送或根据上位机命令进行传送；视频采集因为所占带宽比较大，则可以独立进行。

    4. 所提出的设计符合金属矿井的生产特点，其具有系统架设方便、可重复利用、作业布置灵活等特点。基站自带变压装置，可从照明或动力电源取电；体积小，安装简易；当矿井中段或穿脉因资源枯竭而废弃时，可对设备进行拆装，进行多次利用。

   在设计开发过程中穿插进行了本科、硕士生的培养，其中《金属矿井监测基站的设计》获大学生测量控制与仪器创新设计大赛全国二等奖，大学生挑战杯省赛二等奖，大学生“三创”大赛全国三等奖。目前装置有节点正在试运行，基站还可以基于最新低功耗技术进行进一步改造，但受行业壁垒及资质限制，其推广与完善需要一定的时间。