自动监测系统帮助管理人员对设备和现场进行实时监控，预防故障发生或在故障发生后提供及时资料。ZigBee作为低速率无线传感器网络的主要通信协议，被广泛地运用在各类监测场合。研究基于ZigBee的无线传感器网络在监测系统中的应用具有重要意义。 针对现有线监测系统数据采集传输网络在扩展性、灵活性、维护方面的不足，本文提出将ZigBee技术结合移动通信网络改进现有监测系统数据采集传输网络架构的思想。并以水库大坝监测为应用实例，设计了基于ZigBee水库大坝监测数据采集传输网络架构：通过集成化的传感器终端实时、协作地采集监测对象的信息，以多跳路由方式将信息处理结果通过移动通信网络传送到公网，进而到达各级监控中心和用户。 根据ZigBee监测数据采集传输网络节点能量消耗不均匀和采用单一路由方式的缺点提出一种ZigBee网络分段路由策略：在路由发现过程前期采用树状路由而后期优先采用AODV路由。基于NS-2仿真软件结合具体监测场景对提出的路由策略进行性能仿真验证，仿真结果表明：本文路由策略在丢包率、平均跳数、平均时延、路由开销这几项参数上较好地综合了树状路由和AODV路由的优点，从而改善了系统性能。 根据ZigBee监测数据采集传输网络呈簇树拓扑的特点，通过分析LEACH分层路由协议选择簇首的思想，借助一阶无线能量模型建立簇首数目与系统能量消耗的关系，理论上得出了ZigBee网络簇首优化方法。并结合具体实例分析得到了最优簇首数目的个数。 设计了基于ZigBee监测系统所涉及到的无线节点硬件方案，用Atmegal 128L、CC2420设计实现监测区域内传感器节点的功能；用S3C4480、CC2420、MC35i GPRS模块设计实现协调器的功能。在ZigBee硬件平台上进行了组网实验。