如今,周界入侵探测系统已经成为无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSNs)的重要应用之一,被广泛地布置在国境线、机场周边、海岸线等处用以探测非法入侵。由于无线传感器节点体积小,感知、计算和通信等能力有限,容易因环境噪声或自身故障的影响而使探测结果不准确。因此,设计和实现一套能抵抗环境噪声和传感器故障影响的可容错周界入侵探测系统,充满挑战且意义重大。本文阐述了周界入侵探测系统中传感器节点的有向概率感知模型、故障模型、网络模型,在此基础上通过节点内容错算法、节点间容错算法、信任管理与故障节点判定算法三个环节实现了系统的容错,并给出了相应的数学描述。在此基础上,设计并实现了系统硬件的主控模块、组网模块、遥控模块、接口模块、GPRS模块、电源模块、防水外壳和接口,完成了探测节点、汇聚节点的硬件组装。实现了探测节点、汇聚节点的嵌入式编程,使上述两类节点可运行节点内容错算法,并可自动组网和将探测到的信息发送到控制中心。系统的控制中心通过服务器编程实现,可运行节点间容错算法、信任管理与故障节点判定算法,并完成数据的存储与展示。最后,通过实验验证了系统的容错性能,并通过仿真分析了部署参数对系统性能的影响。本文从实际应用场景出发,建立了周界入侵探测系统的模型,创新地提出了可容错周界入侵探测算法并进行了数学推导。基于上述算法,设计硬件和软件,实现了能抵抗环境噪声和传感器故障影响的可容错周界入侵探测系统。通过实验和仿真对系统的容错性能进行了验证,结果显示该系统在实验和仿真中均有着良好的入侵探测效果。