为了对冻土区进行土质等研究,一个重要的条件就是需要获取该区域的环境参量数据信息,以前所用的方式大都是由人亲自去现场测量。冻土的土壤特性和土质、土壤的冰量土壤温度等一系列因素有关,是一种对温度非常敏感并且性质极易变化的土体。冻土特性的变化不仅在一定程度上能够反应出气候的变化,而且其对冻土区的铁路、公路有相当严重的损害。为了获取冻土相关特性的信息,都需要对其进行实时检测监控。有效监测冻土能够为研究冻土的土质特性提供基础信息,对于减少因为冻土土质变化造成的地质灾害有一定的实用价值。本论文从青藏铁路监测项目的实际需求出发,以星云测控系统为工程背景,工程实现采用的是基于ZigBee技术的WSN无线传感器网络监测系统。本系统包含三种设备类型,分别是协调器设备、路由设备、终端设备,可以满足野外环境的长期监测需求。WSN节点以TI公司的CC2530为核心,该主控芯片是一款非常适用于野外长期监测的低功耗ZigBee模块。各设备间是通过IEEE802.15.4协议进行自组网进行无线通信。野外WSN监测系统中的能量管理和状态管理是本文的研究重点。能量管理主要是研究供电系统的设计、节点低功耗设计、电源精细管理、电池充电管理、对Android网关、蓝牙模块、模拟开关、有源晶振、AD单元的供电控制。状态管理包括设备状态管理和环境状态管理,设备状态管理是为获取节点设备能够正常工作所需要的信息,包括节点设备的电源电压、网络拓扑、通信信号状态、内部温湿度、外触发等；环境状态管理是为了获取监测区内的环境参量信息,目前主要是监测地温,可衍生其他监测功能如监测水分、气压、降雨、风等。