传统的煤矿井下施工现场监管方式存在着监管效率低、信息传递慢等弊端,难以对施工质量做到实时有效的动态监控。随着工业4.0时代的到来,应用物联网和远程监控等技术手段,可以极大地缩短施工监管方与施工现场之间的距离,有效提高工程施工质量和监管效率。针对煤矿井下巷道路面施工环境,本文对水泥摊铺机作业质量远程监控系统进行了设计与研究。首先,通过研究水泥滑模摊铺机的机械构造和施工工艺流程,对影响路面摊铺质量的关键施工参数进行分析,确定了混合料布料、振捣棒振动频率、摊铺速度、挤压底板前倾角大小、成型路面板厚、抹平板抹平效果作为系统的主要监控参数,并进一步提出了具体监控方案。其次,通过分析系统需求,设计了以井下数据采集、无线网络传输和井上监控中心三大工作模块构成的系统总体结构,并对三大模块的组成、功能实现方式进行了设计,确定了以传感器、无线摄像头、控制器作为系统的数据采集、处理终端,以光纤环网骨干网和无线Mesh网络组成的井下工业互联网作为通讯网络,以云平台的方式实现井上监控中心的功能。进一步地,对数据采集设备进行了硬件选型,以STM32F103ZET6作为主控芯片,用Esp8266无线模块实现数据的传输,对系统的硬件电路进行了设计,并进行了防爆处理。然后利用MDK5软件设计了下位机的数据采集程序、以MQTT协议通信的无线网络传输程序,利用TLink云平台完成了数据的接收、存储功能,并用云组态完成了远程监控界面的开发。经过实验测试,远程监控系统运行正常,验证了井下水泥摊铺机作业过程关键参数及视频数据的实时采集、传输、存储、显示功能,具备历史数据查询、导出以及超限预警功能,可运行在手机、平板等移动终端上,为井下水泥摊铺机的作业质量监管提供了便利。最后,针对煤矿井下视频监控成像亮度不均、质量较差的问题,提出了一种基于HSI空间改进的Retinex算法。对比实验结果证明,提出的改进算法对井下低照度图像质量的增强效果显著。井下水泥摊铺机作业质量远程监控系统的研究,为煤矿巷道路面数字化施工及质量信息化管理提供了参考,具有良好的实际应用价值。