无线传感器网络(WSN)是由大量微型且成本低廉的传感器节点采用自组织方式构成的网络。其中传感器节点通常被部署在恶劣环境中用来采集监测对象的信息。与传统无线网络不同的是传感器节点靠电池供电,能量有限且能量更新不能得到保障。所以优化WSN节点能量,延长网络寿命成为了研究问题的关键。因传感器节点大部分能耗都集中在数据通信上,所以设计良好的路由算法也是一种提高能量效率、延长网络寿命的重要途径。研究表明,分簇路由在数据传输和能量利用率方面具有很大优势,从而其成为当前无线传感器网络路由技术的研究热点。为了更好的降低并均衡WSN网络能耗,提高能量效率,延长网络寿命,本文基于对现有的均匀分簇路由算法的分析,通过改善分簇结构,优化簇头选择方法,提出了一种改进的WSN分簇路由算法。该算法首先采用蜂窝网格结构对监测区域进行分簇结构划分,然后采用TOPSIS法和熵值法组合优化方法进行最佳簇首节点选择,并在中间层网格中采用双簇头机制,达到了均衡网络能耗的效果。最后在簇间路由选择阶段,提出了一种改进的路径选择算法,实现了分簇路由的多目标优化。仿真结果表明,该算法相比其它同类算法能更有效地降低网络能耗,延长网络寿命。