随着科学技术的发展,生活质量的提高,人们越来越关注建筑物的健康问题。人们通过实时监测建筑物的结构参数可以获得重要的信息,在这些信息的基础上判断建筑物的健康状况,然后将采取一系列的措施以确保建筑物可以安全的使用。但是,现有的建筑物健康监测系统线路布置非常繁琐、复杂,而且成本较高,并不适用于大型建筑物的倾角测量。针对这一问题,人们将无线传感器网络技术应用在实时监测系统中,简化了系统的开发过程,降低了系统的成本。本文提出了新型的无线水平测量系统,结合无线传感器网络和ZigBee通信技术,实现了大型建筑物的倾角测量功能。系统通过无线传感网络有效的监测建筑物中不同位置的倾角数据,不需要构建大量的线路,而且能量消耗较小、性能稳定、简单方便、容易实现,应用前景非常的广泛。本文分析了建筑物倾角测量的原理和方法,以及传感器网络和ZigBee技术特点,提出了无线水平测量系统的功能需求,确定了系统所要实现的目标,根据系统的特点制订了相应的设计方法。论文给出了系统的软件和硬件的实现过程,包括器件选择、电路设计以及相关软件的开发环境和程序流程。首先,系统采用了CC2430芯片、SCA103T倾角传感器和LCD液晶显示屏构建硬件平台,实现了倾角数据的实时采集和传输功能。通过面向对象的、可视化的编程环境开发了上位机软件,动态地显示数据并将其存储在数据库中,从而方便用户进行查询和分析操作。其次,针对传感器网络节点数量大,能量、内存有限的缺点,以及无线水平测量系统的应用环境,优化了系统网络的拓扑结构和路由协议,并对现有的路由算法进行了相应的改进,提高了网络的鲁棒性和安全性,降低了网络的能耗,同时延长了网络的生存周期。通过仿真实验,测试了系统的整体性能,证明了系统能够实现预期的功能,其硬件节点和上位机软件均可以正常运行,能够对建筑物的倾角进行实时的监测。