移动无线传感器网络具备感知、处理、移动、通信等功能,与静态网络相比节点的移动会导致网络拓扑结构发生相应的改变。传统的静态路由协议应用于移动无线传感器网络中,经常会导致数据传输的延迟或丢失,浪费节点过多能量。此外,由于部分无线网络的研究不再局限于二维平面,无线传感器网络在三维空间中的应用越来越广泛,本文针对节点移动的传感器网络设计了能量有效的三维路由协议。首先,将传统的LEACH分簇协议拓展到三维空间下实现了3D-LEACH协议,并对其簇首选择机制进行优化设计了3D-LEACH-D协议,相同网络条件下将3D-LEACH-D协议与传统的3D-LEACH协议、3D-DEEC协议做比较,结果显示3D-LEACH-D协议节能效果良好。其次,提出了三维空间下节点移动的节能路由协议3D-NMEERPL协议,该协议对传感器节点的移动模型做了详细的描述,协议建立阶段设计了簇首数目计算公式并优化了簇首选择阈值公式。在数据传输阶段,设计了基于分块和多跳的簇内路由和簇间路由机制,使网络中各传感器节点的能耗更均衡。最后,将3D-NMEERPL路由协议移植到MATLAB仿真平台上进行测试,其仿真结果分别与3D-DEEC协议、3D-LEACH-D协议进行对比分析,实验结果表明3D-NMEERPL路由协议比其它两种协议有效的延长了网络寿命,降低了网络节点能耗,节能效果良好。