随着半导体技术、传感器技术、嵌入式技术以及通信技术的飞速发展，具有感知、计算、存储和通信能力的无线传感器网络的应用越来越广泛。其中，野外输油管泄漏监控就是该技术的一个重要应用领域。本文首先介绍了课题背景，包括当前管道泄漏检测技术概况、无线传感器网络的优势及其研究现状，提出了新颖的基于无线传感器网络的野外输油管泄漏监控系统，阐述了其实现的主要功能及技术指标；然后在详细分析了无线传感器网络的体系结构、设计要求及实际应用背景的基础上，完成了该泄漏监控系统总体架构的方案设计，并对各组成部分功能的实现进行了描述；接着详细说明了监控节点的硬件设计过程，节点选用低功耗微控制器C8051F121作为核心，符合IEEE 802.15.4标准的射频芯片CC2420为无线收发器，由硬件实现节点间同步，设计中采取一系列节能措施和“电源级联控制”的能量管理策略以延长节点工作寿命，完成了底层驱动程序的编写和电路板的调试，功耗测试表明在一定条件下节点可工作一年以上，基本达到了设计要求；最后论文在总结全文工作的基础上，对进一步的研究提出了建议和展望。