无线传感器网络(WSN)，是目前无线技术领域最流行最热门的研究对象，它具有自组织、快速展开、抗毁坏性强等特点，在军事、环境监测、医疗健康、工业控制等方面有着十分广阔的应用前景，这种全新的信息采集和处理技术，能够完成实时监测、采集各种环境或监测对象的信息，并进行处理、传送给需要这些信息的用户。目前存在着多种近距离无线传输技术都可应用于无线传感器网络，如蓝牙、WiFi、UWB和ZigBee等，这些技术各有优点和缺点，传输速率和距离各不相同，也有着不同的功耗，适用于不同领域。而其中的ZigBee技术是一种新兴的无线技术，由于其出现较晚，目前应用还不是很广泛，但是ZigBee专注于近距离、低功耗、低数据速率传输，现在已经得到人们越来越多的关注，成为当前无线技术研究的一个新热点。目前，国内外对无线传感器网络的研究主要集中在MAC算法、路由算法、定位算法及数据融合算法上，在协议栈各层的功能定义上、在各层数据帧格式、层与层之间的接口、每一层内的规范管理上都考虑较少。 本文结合桥梁监测这一工程背景，提出了基于Zigbee无线传感器网络的桥梁监测系统设计方案。主要研究内容包括：(1)深入研究分析IEEE802．15．4标准通信协议及其组网算法；(2)结合桥梁健康监测系统的实际需要，研究了振弦传感器的激振方法和微弱电信号的拾取方法，设计开发了梁健康监测系统中基于振弦传感器测频模块，并完成相应的调试和功能测试；(3)结合微波电路的设计方法，自主设计实现ZigBee无线通信模块，并开发了Zigbee无线传感器网络的软件系统，包括Zigbee网络协议栈的移植和上层应用层程序设计，并完成相应的功能测试和性能测试；(4)设计基于Zigbee无线传感器网络的桥梁健康监测系统，并完成其软硬件系统设计。