铝的生产主要是在铝电解槽中完成,槽底、立柱、阳极、阴极等电流与槽壳、上部结构温度等参数是铝电解生产过程中的重要参数,这些铝电解参数检测水平程度的高低对铝电解的生产起到非常重要的指导作用。铝电解槽实际生产环境下,由于需要采集节点数目过多,很容易出现在节点发送数据过程中产生碰撞,进而引起数据通信冲突以及数据包丢失。若是节点发生冲突,节点就会选择退避重传,不仅会造成通信能量的浪费,数据收发时延,而且会影响数据通信效率。在节点进行数据发送过程中频繁冲突的发生会对整个网络性能产生及其消极的影响。针对以上问题本文所研究具体内容如下:(1)介绍ZigBee技术中所存在的碰撞问题及相关解决方案,分析了ZigBee协议栈的各层功能,以及ZigBee技术的特点和应用于铝电解槽监测系统的优势。(2)论文针对ZigBee网络的三种拓扑结构进行深入分析,针对铝电解槽监测网络中终端节点与协调器之间在一跳范围内的特点设计了星形网络拓扑结构。并设计了节点入网方案。(3)针对铝电解槽内安置的终端节点采用给节点编号方式进行定位,从节点编号可以反映节点铝电解槽设备中所处的地理位置。(4)本文提出了一种基于ZigBee传感器网络的密集节点避撞方法,节点采用固定时隙接入机制解决铝电解槽生产环境内将近一百多个温度、电流节点数据的采集与发送。并提出一种基于数据类别优先级的GTS时隙申请机制,结合TPSN时钟同步机制完成节点周期性的采集与发送。(5)最后采用OMNeT++面向对象的离散事件网络仿真器来进行仿真实现。并针对仿真中所要使用到的各类帧结构进行分析设计。