尾矿库是保障矿山正常生产的必要组成部分，也是矿山企业的重大危险源。长期以来，我国尾矿库安全监测方式处于较低水平，尾矿库事故有上升趋势。目前人工监测方式有监测不及时、人为监测误差较大等问题；传统的监测手段是利用有线监测线缆敷设坝体，但存在敷设复杂，对监测点的维护、扩充、调整不方便等诸多问题。针对这一现状，本文结合国家自然科学基金项目“无线传感器网络及其在钨矿环境实时监测中的应用研究（50764005）的研究内容，提出将无线传感器网络应用到尾矿库的安全监测系统中，进行了系统总体方案、传感器节点硬件系统和软件系统的设计。论文首先分析无线传感器网络的体系结构和特点，然后指出具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的ZigBee双向无线通信技术非常适用于尾矿库安全监测的无线传感器网络。论文围绕基于ZigBee无线传感器网络的尾矿库监测系统的总体设计、硬件设计、软件设计以及仿真实验四个部分展开研究。（1）针对当前尾矿库安全在线监测的迫切需求，提出采用无线传感器网络对尾矿库进行在线监测的系统设计方案，给出系统的总体结构。（2）围绕系统总体结构，进行无线传感器节点的硬件设计。考虑到节点能耗与无线传输的特性，选用以低功耗AVR微控制器ATmega128L和基于ZigBee技术的无线射频收发芯片CC2420为核心组成的传感器节点，设计了微处理器模块、无线通信模块、传感器模块和电源模块，能按实际应用灵活配置硬件和接口。（3）根据ZigBee通信协议，考虑硬件和软件两方面低功耗要求，进行了无线传感器网络节点的软件设计，包括CC2420无线通讯程序和渗压数据采集程序及ZigBee协议的具体实现。（4）针对传统ZigBee网络树路由算法因数据传输量大导致传感器节点能量消耗过大和偏快等问题，提出一种改进的基于能量感知和能量均衡的ZigBee树路由算法。通过将基于节点能量感知和能量均衡的树路由算法与传统树路由算法在网络仿真软件NS2环境中进行仿真实验。仿真结果表明，改进算法能有效地降低网络的总体能耗，实现节点能量均衡，最大化网络的生存时间。综上所述，论文结合无线传感器网络的优点，将理论研究、系统设计与仿真分析相结合，对尾矿库安全监测无线传感器网络系统进行了较为深入的研究，为尾矿库安全监测提供了一种简单有效的方法，对无线传感器网络技术的发展和应用进行了有益的探索和尝试。