随着我国经济的快速发展和安全生产意识的不断加强，对化工行业中广泛使用的原材料气体泄漏监测也向着信息化、网络化发展。苯是非常重要的化工原料，但它的致癌性和爆炸性会对人民的生命财产安全造成威胁。本文分析了国内外苯检测技术和无线传感器网络技术的发展，结合实际生产需要和国家相关要求，设计了苯泄漏无线传感网安全预警系统。本文以Wi-Fi自组织网络为无线通信核心架构，设计了星型网络拓扑结构；利用同步休眠机制优化了通信协议，通过人工鱼群算法优化了网络覆盖率；以大功率无线网桥作为数据中继控制和接收检测终端数据，并发送至上位机界面；在Visual C++平台下开发了友好交互的人机界面，实时监测现场浓度变化、越线报警，同时具有查询历史报警事件、设置各监测点的报警值等功能。硬件上以MSP430F149微处理器为开发平台，设计了电化学传感器变送电路，与电源模块、微处理器模块、显示及报警模块等共同构建检测终端，模块化的设计增强了系统的灵活性与可扩展性。软件上嵌入传感器的温度补偿与浓度拟合算法，编写了终端的底层驱动程序，软件补偿使检测数据更加真实可靠。对设计完成的样机开展了系统误差、重复性、响应时间、通信距离、丢包率等性能指标测试以及高低温、高低湿、振动跌落等环境实验。最后分析了泄漏预警模型，针对不同的环境因素对泄露扩散造成的影响，在MATLAB中进行模拟仿真。测试结果表明：系统覆盖半径达到500m，测量示值误差不超过5%，分辨率为1ppm，响应时间小于23s，重复性误差小于2%，通信协议优化后系统工作时间延长近100小时。本文构建的安全预警系统满足设计要求，有良好的市场应用前景。