矿井环境监控系统是无线传感器网络典型应用的一种。井下无线传感器网络要求路由协议能够均衡网络节点能耗、提高网络通信的可靠性、适应网络结构的变化以及延长网络生存期等。合理高效的路由协议是保证矿井环境下无线传感器网络稳定、可靠的必要条件。因此,本文为保障矿井环境监控系统正确、高效的运行,对于井下无线传感器网络路由协议开展了研究。首先分析了矿井环境下无线传感器网络的设计原则,在此基础上提出了一种矿用无线传感器网络系统的设计方案。其次,针对井下无线传感器网络应用特点,提出了一种基于能量感知的AODV路由协议(Energy-aware-based AODV, EA-AODV)。该协议根据节点当前的能量和链路的质量来计算路由成本,均衡传感器节点能耗以及提高网络的投递率。用OMNET++搭建仿真平台,对EA-AODV进行仿真实验与分析,结果表明,EA-AODV的网络投递率比AODV提高了4.13%,同时使网络中高能耗的节点节省约6%的能量。最后,将所研究的EA-AODV协议在由CC2430节点构成的无线传感器网络上进行了实现与实验验证,实验结果表明终端节点可以通过路由节点加入网络,并能够动态选择路由传递数据。