无线传感器网络是一种新兴的信息获取、处理和传输的多跳自组织网络系统，随着传感器技术、无线传输技术的发展，在社会生活和生产活动的各个方面有着广阔的应用前景。作为无线传感器网络的一种，带状无线传感器网络以其特殊的带状拓扑结构已逐步应用在高压输电线路监测、矿井监测等一批具有带状拓扑结构的场所。其特殊的拓扑结构也带来了一系列诸如热区等问题，造成网络生存周期的降低。因此，研究带状监测无线传感器网络所存在的问题对延长网络的生存周期、提高监测网络寿命具有重要的意义。节点由于能量耗尽或是出现故障而失效的状况在无线传感器网络中时有发生，特别是对于带状监测无线传感器网络，节点的失效可能引起网络传输链路的中断，网络的可靠性无法保证，对网络的性能将产生较大的影响。为了解决上述问题，本文做了以下工作。首先综合带状监测无线传感器网络的应用环境和结构，指出了带状监测无线传感器网络的分层网络结构模型，并对其由骨干节点组成的带状拓扑结构网络给出了在节点失效时基于节点功率调节和增加替代节点这两种链路恢复机制，且对这两种方法进行了系统的比较分析，得出较优的解决方案。其次从MAC协议出发，研究适用于带状拓扑结构的MAC协议，通过分析比较得出了DMAC协议较适用，并将该协议应用于所建立的带状拓扑模型。最后在使用DMAC协议时，针对链路出现节点失效将引发网络性能大幅波动甚至中断，给出了一种适用于带状无线传感器网络的健壮MAC协议。通过NS2仿真工具验证，该协议有效改善了网络性能的波动幅度，增强了网络的稳定性和可靠性。