无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）综合了传感器、嵌入式计算以及无线通信等技术，是多学科交叉形成的新兴前沿研究领域。WSN具有节点数量大、能量受限、数据冗余等特性，如何降低WSN数据传输流量、减少能耗、提高数据准确性和传输效率是WSN所面临的重要挑战。数据融合技术正是以减少冗余数据、提高数据收集效率、降低通信流量、节省能量、增强数据准确性、获取综合性信息为目的，这就使得数据融合技术成为当前WSN研究的重要课题之一。本文结合国家自然科学基金项目的研究内容，以钨矿尾矿库安全监测系统为背景，综合数据融合和网络层路由协议的优势，提出基于数据融合的异构能量均衡（HeterogeneousEnergyBalancing，简称HEB）路由协议。本论文主要研究工作包括：（1）综述了无线传感器网络和数据融合技术的研究现状。针对WSN中的典型路由结构进行的分析和比较，发现WSN中的层次路由结构具有反应速度快、可扩展性好、便于管理、有利于分布式算法应用、适合于大规模网络数据融合的特点。通过对LEACH路由协议的分析，指出了LEACH协议存在不足，以及WSN中簇头分布、簇头数目、簇头选择方式、簇头数据融合能力和方式都会影响WSN的网络性能。（2）对于数据融合算法，本论文提出了一种层次数据融合方法，包括低层次数据融合和高层次数据融合。低层次数据融合采用格拉布斯准则和顺序加权算法，可以对故障节点或恶意节点发送的错误数据进行剔除以及对数据进行加权融合。高层次数据融合是基于BP神经网络，克服了钨矿尾矿库安全监测系统中浸润线参数测量困难的问题。通过与平均值算法、高斯型加权算法比较，仿真结果表明，本文融合算法的融合效率更高，得到的信息更准确。（3）对于路由算法，针对LEACH路由协议存在的不足，对LEACH路由协议进行了改进，提出了HEB路由协议。该协议优化了簇头节点个数、簇头的选择以及数据传输路径，使簇头的选择、数据传输的路径更为合理，网络的能耗更加均衡。（4）将融合算法与HEB路由协议相结合，借助于MATLAB软件进行仿真，并与LEACH、DEEC、SEP协议进行了比较，仿真结果表明：本文提出的数据融合技术更有效，特别是在能耗、节点的生命周期和Sink节点接收的总数据量等方面更具有优势。