无线传感器网络现已广泛应用于环境监测和保护、医疗护理、军事和智能家居等领域，是国内外传感器网络领域的热点研究课题。ZigBee 低功耗无线网络在网络设计中采用自组织技术，是目前最适于搭建无线传感器网络的新兴技术，目前已经受到越来越多的关注。引入自组网技术，创新地提出基于ZigBee的泄漏监测预警无线传感器网络方案，借助其覆盖面积大、成本低、功耗低、部署简单等特点，可以解决目前石化行业的泄漏监测预警和泄漏点方位确定的困难等难题。 　　研究工作首先从ZigBee组网技术入手，介绍其特点、关键术语，详细阐述了协议栈的物理层、MAC层、网络层及应用层的结构模型和工作过程，深入分析其组网方式、拓扑结构及协议栈2006的实现机制。从网络组建、设备入网、离开等方面对组网算法进行了重点探讨，并就其动态组网分析了网络的分布式地址分配机制。 　　在深入研究ZigBee 2006协议栈的基础上，分析了协议栈网络层的路由算法，提出符合实际需求的 “树形+距离矢量”( Cluster-Tree+AODVjr)路由算法，并完成了树路由算法的实现和路由建立。 　　在对ZigBee自组网技术及其协议进行深入分析和研究的基础上，提出了一种用于石化气体泄漏监测预警的系统方案。针对石化行业的环境，从覆盖范围和组网灵活等角度出发选用树型拓扑来组建网络，给出了网络的体系结构，选择片上系统(SOC)解决方案作为系统的硬件设计模块，基于ZigBee2006协议栈，完成各设备节点的软硬件设计。最终，成功组建了一个简单树状结构的网络，并实现节点间的数据传输。 　　该课题方案是无线传感器网络在石化行业泄漏监测预警方面的一次创新性应用，具有开创性意义，课题中组网方案的完成为无线传感器网络在石化行业中的进一步应用打下了基础。