煤炭行业作为我国能源支柱行业,一直以来受到社会广泛的关注。尤其最近十年来由于开采量的不断增大,发生了越来越多的特大矿难,矿井工作人员的生命安全受到严重威胁。而现有的煤矿安全监测技术尚未能及时准确的进行预警,因而需要引入新型的技术对煤矿安全监控领域进行完善。无线传感器网络可以对矿井监控能力进行极大改善与补充,是构建未来新型矿井安全体系的重要组成部分。但是当下无线传感器网络依然不适应矿井下受限异质的环境,因此,有必要根据矿井特殊的空间结构设定合理的路由协议,使之能够有效地均衡网络能量。文章首先研究了无线传感器网络的构造和特点,熟悉其应用领域。随后对现有的路由协议进行仿真分析与比较。通过学习经典路由协议的优点和应用范围,总结出了适合矿井下实现的路由协议特点。随后文章提出了一种能量优先的多跳分簇路由协议PEMHCH (power-efficient multi-hop cluster hierarchy)。PEMHCH根据对节点能量以及节点间信号强度的量化,引入了全新的分簇网络模型,并提出了利用权重来直观描述节点间通信优劣的概念。不仅大大节省了每次成簇运算中的报文数据,而且帮助PEMHCH协议构建了簇内的多跳路由,寻找到了簇首到汇聚节点的最短传输路径。PEMHCH协议解决了传统路由协议在受限空间中的一些局限,同时实现了平衡能耗的簇的大小控制。模拟实验证明,PEMHCH协议显著地平衡了整个网络的能耗。