就任無線電偵察臺主任

1931年11月25日，中華蘇維埃共和國中央執行委員會決定成立中華蘇維埃共和國中央革命軍事委員會（簡稱中革軍委），統一領導和指揮全國紅軍。中革軍委下設總參謀部、總政治部和總經理部。無線電大隊隸屬于總參謀部。

同年12月14日，“圍剿”紅一方面軍的國民黨軍第二十六路軍（原馮玉祥舊部，總指揮孫連仲，借故牙疼到上海治病，不在職，由旅長李松昆代理總指揮）1.7萬余人，在參謀長趙博生（中共黨員）和旅長董振堂、季振同、黃中岳率領下，在江西寧都舉行起義并加入紅軍，改編為中國工農紅軍第五軍團，下轄第十三、十四、十五共3個軍。隨第二十六路軍起義的有一個無線電管理處以及各師旅無線電人員，包括工程師劉光甫和報務員海鳳閣、張國棟、荊振昌、楊笑是、陳士吾、汪銘震等40余人，也參加了紅軍，為紅軍增添了一大批無線電技術力量，同時帶來8部電臺和大批通信器材。

寧都起義后，紅一方面軍的通信人員成倍增加，電臺由6部增加到14部。除無線電大隊直屬電臺外，共設立9個分隊、1個偵察臺、1個聯絡中共中央的專用臺。鑒于無線電通信實力大大增強，中革軍委無線電總隊隨即成立，王諍被任命為總隊隊長，翁瑛為政委，劉寅為報務主任。下轄5個分隊，分別配屬紅三軍、紅四軍、紅十二軍、紅三軍團和后方機關。

12月15日，周恩來由上海到達中央蘇區瑞金，就任中共中央蘇區中央局書記、中華蘇維埃共和國中央革命軍事委員會副主席，并直接領導中國共產黨和紅軍的無線電通信建設，親自過問無線電總隊的工作。自此，劉寅在周恩來的領導下開展工作。

1932年1月，瑞金赤坑，根據中革軍委加強對敵軍事行動偵察的要求，紅一方面軍代理參謀長郭化若提出，把無線電總隊中從事偵聽工作的收報機和部分報務員相對固定下來，專門組成無線電技術偵察臺，起初，由伍云甫負責，抽調劉寅、王玉衡、錢日鑫（錢江）參加，稍后，劉寅任主任。后來，又增調曹祥仁、胡立教、鄒畢兆等報務員參加。自此開始把技偵和通信分設為兩個部門，形成了日后的中革軍委第二局和第三局。

1932年夏，汀州，劉寅任無線電總隊第一分隊（總部兩個值班臺即總臺之一）負責人。半年后，劉寅任中華蘇維埃中央政府報務主任兼紅軍無線電學校教員。此時，蘇區經濟更加困難。

1932年3月21日，中革軍委發布訓令，就發給各單位的費用問題，以訓令的方式正式作出如下規定：①交通隊、無線電分隊、無線電學校，由6月份下半月起每人每月規定大洋8塊；②無線電大隊由7月份起每人每月大洋10塊；③無線電總隊由7月份起每人每月大洋20塊。而劉光甫、王諍、劉寅則更高些，劉光甫為100塊大洋，王諍為50塊大洋，劉寅為30塊大洋。在蘇區經濟十分困難的條件下，能作出如此決定，足以說明中革軍委對無線電通信工作的高度重視和對技術人員的格外愛護。

王諍、劉寅等人實在過意不去，又一次向領導提出不拿技術津貼，要和大家同甘共苦。未等領導答復，王諍、劉寅二人聯名給紅軍總部參謀處副處長左權寫了個書面報告，鄭重其事地請求不拿技術津貼。左權認為他們的精神值得表揚，但仍堅持對他們應該有所區別。于是決定把王諍的津貼由50塊大洋減到30塊，劉寅由30塊減到20塊。他們拿到津貼后，如法炮制，還是與大家共享，改善生活。