本文通过对无线传感器网络的发展趋势、油田钻井监测现状,提出了面向钻井工程监测报警系统的无线传感器网络的解决方案。通过考察油田钻井现场的条件,融合现有的检测和微控制器技术、无线传感器网络技术,研发了一套针对钻井现场的实时监测、报警系统。该系统通过多个节点测量现场的多个参数,如泥浆池体积、入口流量、出口流量、泵压等,再将测量的结果通过无线电波发送到坐岗的汇聚节点,汇聚节点再将数据通过串行接口发送给上位机,上位机对传上来的数据进行分析,以图形界面的形式将现场的情况反映给用户,从而实现对钻井中溢流井漏等异常自动监控和预报警。同时,系统实现了起下钻过程中自动灌浆,提高了生产过程中的自动化程度和生产效率。论文开篇提出了系统的总体设计方案,再从硬件到软件对系统的设计过程作了详细的介绍,着重研究了系统总体构架设计、无线传感器网络的体系结构、传感器底板的设计、TinyOS的安装及移植、汇聚节点与上位机通信协议的制订、节点的调试与分析以及应用程序软件的设计。最后对本研究课题作了详细的总结并对以后的研究工作进行了展望。