为了满足基于无线传感器网络的危险品运输监测系统的高可靠性和高实时性,在设计时必须要求传感器节点的低功耗和系统对事件处理的实时性响应,从而实现车辆在行驶状态中传感器数据的实时采集和处理,为危险品车辆的及时预警提供可靠保证。基于上述背景,论文首先介绍了无线传感器网络的相关概念,深入分析了传感器节点各个模块的功能特点,提出了一种基于Atmega1281微控制器和AT86RF230射频芯片的低功耗节点设计方案,并完成了节点各功能模块的电路设计与实现。其次,针对无线传感器网络操作系统TinyOS调度算法对实时性强的任务响应速度慢、任务吞吐量低的问题,论文通过分析现有改进策略存在的弊端,提出了一种基于多任务队列的调度算法。该算法采用实时任务和优先级任务分级调度,可以动态改变任务的优先级,并增加了任务超时中断,满足了系统对高实时性和高优先级任务的响应,而且优先级较低的任务也可以在适当的时间内被执行,提高了系统对任务的吞吐量,通过测试表明,对于资源有限的无线传感器网络,该调度算法具有很强的实用性。最后,论文设计了一个小型的危险品监测系统,完成了根节点和感知节点的程序设计,并在PC机上设计了一个监测软件,用来显示传感器节点收集来的数据。对系统进行测试表明,系统运行过程中减少了数据丢失和等待数据接收的延迟现象,提高了系统的实时性和稳定性,采集到的数据准确,满足了危险品监测的要求。