面对能源危机愈演愈烈的当今社会，核能作为一种高效的能源被世界上一些能源消耗大国所利用，目前全世界已有数百座核电站。然而，核电给世界带来巨大能量的同时，也伴随着潜在的危害。一些著名的核电事故如切尔诺贝利核泄漏、福岛核电站事故等都惨痛教训都表明：核电站安全问题是核能发展利用中的重中之重；核电站一旦发生重大事故，将会对周围环境造成久久无法恢复的创伤。为了保证核电设备的安全稳定运行，十分有必要对其状态进行监测。目前核电站中主要使用的是有线监测，成本较高、监测范围较小；与有线监测比较、无线监测具有成本低、体积小、监测范围广等优点，但无线监测同时面对着能耗的问题。针对无线监测的需求，本文将无线传感器网络（WSN）技术运用于核电站设备的状态监测，对有线检测进行补充、降低监测成本。同时，针对能耗问题，本文针对无线监测节点进行低功耗的设计和设计自供能模块，以延长电池寿命。目前WSN技术在军事、工控、农业等领域中应用较为广泛，但在核电站这种较为敏感的区域应用还处于探索阶段，本文以核电设备的状态监测为研究对象，主要内容包括：（1）讨论了无线传感器网络应用面临的能耗问题：应用环境恶劣，大规模换电池难以实现等。（2）对核电站设备情况进行了分析，确定了将核电站内旋转机械设备作为检测对象，主要监测参数是振动数据，加上温度数据作为补充。（3）对无线传感器网络进行了能耗分析，并根据能耗分布情况探讨具体节能方法和关键技术。（4）根据无线传感器网络低功耗设计的基本方法，基于MC13224芯片设计了网络中组成节点包括簇成员节点、簇头节点、汇聚节点，实现了簇头和簇成员低功耗工作模式：基于时间同步的休眠与唤醒。同时基于ADXL345三轴加速计设计了低功耗振动传感模块，基于DS18B20低功耗温度传感模块，及两个传感模块的软件驱动。（5）研究了环境能量采集技术，根据本文实际应用情况，具体探讨了振动发电的技术，设计了LTC3588-1振动能量采集模块。（6）设计了实验环节，对搭载振动模块和温度传感模块的无线传感器网络节点的总功耗进行测试，对比低功耗初期前后能耗和对比与其他种类的WSN节点能耗，同时在不同的通信环境下进行通信能力的测试，水电站发电机设备状态数据监测，另外对振动发电模块的发电能力进行测试。