无线传感器网络是由大量随机部署在一定的地理区域内的传感器节点组成的无线自组织网络。网络节点间协作地感知、采集网络覆盖区域内物理对象的信息,为人们提供了与物理信息世界的联系通道。无线传感器网络集传感技术、无线通信技术和分布计算技术于一身,在军事、环境、工业、交通和农业等方面均有广阔的应用前景。由于无线传感器网络是由电池供电且电源不可更换,为了满足应用需求,必须在网络各个层面制定降低能耗的策略以延长网络寿命。对无线传感器网络拓扑的有效控制是实现网络的能量高效利用的重要方式,可以延长整个网络的生存时间、减小节点问通信干扰、提高网络通信效率并弥补节点失效。本文的研究任务是在铁路危险品在途监测系统的研制过程中,设计一种基于功率控制的无线传感器网络拓扑控制算法。考虑到无线传感器网络中节点间的能量均衡,在结合功率控制和层次拓扑结构控制两个方面的基础上,本文提出了一种基于功率控制的能量均衡无线传感器网络拓扑控制算法(PETA)。PETA算法在每个分组内部以“轮”(round)为单位循环执行,每“轮”主要分为两部分：组长节点的推举阶段和稳定工作阶段。在组长节点推举阶段,本文提出了一种基于指派式的组长节点选取机制,每一轮均更新组长节点,结合组内每个节点的剩余能量和通信功率确定本轮的组长。这种机制旨在有效控制节点的能量均衡,提高能量利用率。在稳定工作阶段,采集数据以接入式的层次拓扑结构发送至汇聚节点(sink),这种拓扑结构是利用一种基于功率控制的拓扑组建机制建立起来的,优化了节点间的通信能耗。联系危险货物运输监测系统的设计,可以看出PETA适合于应用于此系统。最后,使用NS-2对本文提出的PETA算法进行仿真。实验结果表明,算法达到了预期的效果,显著提高了能量利用率,延长了网络寿命。