随着计算机技术，无线通信技术和网络的发展，集合了各项技术的无线传感网络在工业领域得到了广泛的应用。ZigBee技术是针对无线传感网络提出的，具有成本低、组网灵活、可靠性高等优点。利用ZigBee无线传感网络可实现远程监控和数据采集，通过采集所需的参数信息及时的对现场进行控制，提高工作效率。此外，还优化了有线采集系统中所存在的布线繁琐、不灵活、开销大等一系列的问题。无线传感网络形式众多，所侧重的研究方向也大有不同，通过与其他无线传感网络技术的对比分析，本文选用ZigBee技术作为监控监测和数据采集系统的通信技术，并对ZigBee的协议架构以及它所遵循的标准进行了详述，还介绍并分析了ZigBee的三种网络拓扑。在硬件的选择设计上，本着低耗能、高抗干扰、灵活性等原则，对节点的微处理器（MCU）模块、无线收发模块、传感器模块、电源模块以及一些外围电路进行了选择和设计。选用了MSP430F1611芯片作微处理器对其它模块进行控制，并进行数据处理；选用CC2520作为无线收发模块，实现节点间信息的传递，CC2520拥有更完善的协议机制。系统的软件则用了IAR EmbeddedWorkbench，有效地节省了硬件资源。本文对协调器及节点的组网过程和工作过程进行了设计，并通过软件工具进行测试。本文还构建了一个温度监控系统，通过该系统可以实时的取得各节点周围温度的情况，并能够监测到节点的工作情况是否正常。在节点定位方面，通过将量子遗传算法应用于DV-Hop算法的第三个阶段，对所测得的数据进行优化，MATLAB的仿真结果表明算法在经过改进后，定位精度有了提高。