随着物联网技术的飞速发展,无线传感器网络已经被广泛应用在森林火灾监控、精细农业和战场评估等众多领域。作为无线传感器网络节点的一种潜在电源,基于风致振动的能量采集器受到越来越多的关注。目前报道的大多数风能采集器工作风向单一,易受环境影响发生性能衰减,此外,适合于中距离传输的自供能无线传感节点研究较少,因此,开展多方向风能采集器及其驱动的中距离自供电无线传感节点研究具有重要意义。针对现有风致振动风能采集器在环境风向变化时输出不稳定和野外长期工作时稳定性不好的问题,本文提出了一种带有保护装置的多方向压电风能采集器结构,基于该采集器设计了一款低能耗的自供能无线温湿度传感节点,并对多方向压电风能采集器及其驱动的无线传感节点的性能进行了测试。本文的主要研究内容包括:（1）针对风致振动压电风能采集器在实际应用时遇到的问题,提出了一种带保护外壳的多方向压电风能采集器结构,其不仅可采集器多个方向的风能,而且在野外工作的稳定性较好。（2）介绍多方向压电风能采集器的工作原理,建立了采集器的初步模型,并对采集器的运动模式进行了分析。（3）制作了采集器样机,实验分析了压电复合梁宽度和钝体高度对采集器性能的影响,并对正方形、八边形和圆形钝体外壳的采集器进行了多风向性能测试,实验表明,圆形钝体外壳的采集器能够高效收集平面内任意方向的风能。（4）设计了多方向压电风能采集器的电源管理电路,对基于Zig Bee的无线温湿度传感节点进行了设计,给出了降低节点能耗的方法,并对节点正常工作中各部分能耗进行了分析,设计的无线传感节点进行一次数据传输消耗的能量为9.347m J,通信距离为150m。（5）设计了无线传感节点的硬件电路板并利用QT应用程序开发框架搭建上位机界面,在风洞中对多方向压电风能采集器驱动的无线传感节点进行了测试。在8m/s的风速下,采集器的输出功率为131.6μW,无线传感节点每隔1376s发送一次温湿度数据。