随着传感器技术、嵌入式技术和无线通信技术的发展,新兴的无线传感器网络以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点,得到广泛的应用,受到越来越多研究人员的重视。无线传感器网络是一种新型的信息获取平台,由分布在给定监测区域的大量无线传感器节点构成,各传感器节点能够实时监测和采集监测区域内的对象信息,通过无线通信方式组成一个多跳自组织网络。传统的无线传感器网络以数据为中心,本论文研究的无线传感器网络也叫小型无线自组织网络,是一种以节点为中心的无线传感器网络。本论文首先比较分析当前流行的几种短距离无线通信技术。对SimpliciTI网络协议标准展开了具体的研究,包括SimpliciTI网络协议的协议栈结构、协议各层的功能及特点,并对网络设备、数据帧结构以及网络拓朴结构作了进一步的研究。针对现有SimpliciTI网络协议中的跳频机制、网络安全机制,也进行了探讨和改进。针对矿区油井分布广泛、交通不便、管理不方便的现实,将SimpliciTI网络技术应用到小型无线传感器网络中,设计了一个基于小型无线自组织网络的油田监控系统,利用该系统可以实时采集矿区油井抽油井载荷、压力、变频器频率等运行状态数据,通过无线传感器网络传输至监控中心,工作人员通过监控中心对数据进行分析与处理,实现对矿区油井多参数设备的监控。设计部分主要包括系统硬件设计部分和系统软件设计部分,硬件设计部分采用射频芯片CC1110作为主控芯片,主要包括系统硬件的连接以及组成系统的各个模块的设计;系统软件设计部分主要包括网络协议的分析、移植、功能节点软件的实现以及监控平台软件的设计。并通过实际组网测试,验证了设计方案的可行性。通过本课题的研究,确定基于小型无线自组织网络的油田监控系统可以满足设计要求,同时从工业生产现场的角度综合考虑了可靠性设计和使用成本等问题。该方案具有可移动性、组网方便、受地理环境因素干扰较小等突出优点,具有广泛的应用前景。