传统的工业设备监控采用工业现场总线、工业以太网等有线网络技术,限制了工业设备的移动,其网络结构缺乏灵活性,不方便系统检修和维护,并且维护和布线成本高。对于某些特殊的工业环境,工业设备需要移动、旋转或处于强腐蚀性环境中,有线网络的布线将更为困难。此外,当工业设备监控需求变化时,有线网络需要重新布线,适应性和扩展性比较差。本文引入具有可降低投资成本、结构灵活、易于改造、无需布线、易于扩展、应用方便等优点的无线传感器网络技术,针对应用于工业设备监控的无线传感器网络系统进行了详细的设计。采用JN5148射频模块作为无线通信和信息处理的主模块,结合其它外部电路实现传感节点和网关的硬件设计。基于IEEE802.15.4标准设计了面向工业设备监控的无线传感器网络协议栈,重点阐述了网络层和应用支持子层的设计。考虑到系统软件的实时性、可靠性和功能扩展性需求,在基于BA2架构的JN5148处理器上移植了嵌入式实时操作系统μ C/OS-Ⅱ。针对工业设备监控网络实时性和可靠性的需求,设计了网络层Ping协议与具备在节点异常情况下自动恢复组网和异常节点及时上报功能的自组网机制,并基于Ping协议设计了具有通信延时小和数据传输可靠的邻居表路由算法和改进的AODVjr路由算法。为增强网络节点的可维护性,设计了运行可靠的、支持断点续传的节点远程网络下载更新功能。此外,考虑到系统应用的灵活和方便,设计了基于B/S模式的嵌入式网页服务器,实现利用网页进行工业设备的监控。本文最后利用所搭建的测试平台对系统软硬件进行了测试。在系统测试平台搭建中,自行设计了一种简便实用的无线传感器网络侦听节点,具有一定的通用性。通过对协议栈的自组网、路由、网络下载更新功能的测试,验证了协议栈设计的正确性和合理性。对系统嵌入式网页服务器的应用测试,显示出基于B/S模式的无线传感器网络在工业设备监控中的应用价值。测试结果表明,所设计的系统能满足工业设备监控领域低成本、易扩展、维护方便、使用灵活的应用需求。