双层无线传感器网络拥有灵活、方便、自组织的优势,近年来得到了广泛的应用。通常,双层无线传感器网络运行过程中存在中继节点故障隐患,对中继节点进行后备冗余部署能保证感知节点数据的可靠传输,但现场数据之间存在重要性差异,冗余部署过程中可能为重要性较低的数据配置过多的中继节点,造成不必要的开支,影响系统的经济性。本文研究双层无线传感器网络中基于感知节点重要度的中继节点故障容忍部署优化问题,即在保证为不同感知节点实现不同程度的相关中继节点故障容忍的同时,减少所部属的中继节点数量。依据不同场景内中继节点通信能力差异,本文具体进行了如下研究:1)针对部署范围内任意中继节点可直接与基站进行通信的场景,研究基于感知节点重要度的中继节点多覆盖部署问题。首先对问题进行数学建模,然后分析并参考相关的研究成果,基于合并等集合操作与贪心算法,给出了感知节点边缘优先算法,实现使用最少的中继节点,保证存在中继节点来接收并转发各感知节点的数据,且多覆盖程度满足用户对各感知节点的重要度要求。2)针对部署范围内中继节点可能无法直接与基站进行通信的场景,继续研究基于感知节点重要度的中继节点多连通部署问题。首先使用图论的方法对问题进行建模,然后分析并参考相关的研究成果,基于最短路径等图论方法与贪心算法,给出了最优路径增补算法,实现使用最少的中继节点,保证各感知节点与基站间存在通信路由,且不相交路由数量满足用户对各感知节点的重要度要求。仿真结果显示,上述方法在满足故障容忍要求的同时,所部署的中继节点数量与求解时间均少于传统方法,验证了本文内容的正确性与优越性。最后,本文设计并实现了无线传感器网络部署优化软件,并对其进行了说明与展示,验证了本文方法的实用性,并为用户进行网络设计提供了帮助。