我国的煤矿开采大多是地下作业，而目前的煤矿安全生产形势仍十分严峻，煤矿坍塌及爆炸不但威胁着矿工的生命，而且造成国家财产的损失，因此煤矿安全监测监控系统在煤矿企业得到了广泛的应用，并发挥着重要的作用。本课题来源于山东省信息产业厅项目“煤矿安全自动检测、监控及管理系统”。该系统以现有比较成熟、实用、可靠的检测设备为主体，进一步开发和完善矿用防爆工业以太网交换机和井下智能监控分站等关键设备，开发和完善综合信息管理系统，实现煤矿安全管理信息系统的综合智能化辅助决策功能和综合性自动化控制。本文设计的井下网络分站作为“煤矿安全自动检测、监控及管理系统”的一个重要的组成部分，以ARM微控制器为核心，以操作系统μC／OS-Ⅱ为操作平台，采用TCP／IP协议栈实现了分站的网络通信功能，很好的解决了当前煤矿企业安全监控系统通信协议不一致的问题。在硬件方面，严格按照《煤矿安全监控系统通用技术要求》完成了监控分站的总体硬件设计，并通过驱动网卡芯片RTL8019AS实现了以太网连接。选用PHILIPS的32位ARM芯片LPC2214作为分站的控制芯片，它带有16KB的静态RAM和256KB的高速FLASH，包含8路10位A／D，还有多个串行接口，可使用的GPIO高达76个(使用了外部存储器)，很好了满足了分站外接传感器的多样化要求。在人机对话方面，系统扩展了128×64的液晶和1×4的键盘。在通信方面，采用TCP／IP协议与地面主机进行通信，将各种参数传送到地面主机进行复杂的运算处理。在软件方面，介绍了嵌入式操作系统μC／OS-Ⅱ的移植过程，并在此基础上分析了TCP／IP协议栈的实现；制定了统一的数据交换格式；通信过程中采用了标准的TCP／IP协议；详细介绍了几个主要程序模块的编程思路，如LCD显示、外部输入频率信号的计数及数据存储，并给出了在实际编程过程中遇到的问题及解决方法。本监控分站根据《本质安全型“i”》标准将外部接入设备和分站作了电气隔离，该分站具有2路A／D数据采集；6路光电隔离数字量输入；2路光电隔离数字量输出对外部设备进行远程管理和控制；人机接口提供人机交互界面，提供按键操作和数据显示；RS485通信接口负责与外界设备进行通信；网络通信接口负责为各种监测监控系统提供兼容的接入接口；非易失性铁电存储器作为数据存储区以保证掉电后存储数据不丢失。论文完成时，本分站已实现了数据采集及声光报警功能、按键处理及液晶显示功能、与地面主机的双向通信功能。