传感器网络是保障火力发电厂正常运行的重要组成部分,为监测、评估及控制火力发电厂设备运行状态提供依据。然而,当前我国火力发电厂仍普遍采用有线传感器网络,存在建网成本大、维护复杂及可扩展性差等问题,事实上,这些问题主要来源于有线传感器网络无法回避的复杂布线。为解决上述问题,本文在火力发电厂引入无线传感器网络以代替传统的有线传感器网络,在保证精确高效监测设备运行状态的同时,避免了有线传感器网络的布线难题。本文根据火力发电厂运行设备监测特点,建立以子系统为监测单位的分层分簇无线传感器网络,并基于该分层分簇无线传感器网络,深入研究了相应的网络模型、监测机制、故障检测机制、传输协议、数据上传机制及融合机制等,具体研究内容如下所述：1.在深入分析火力发电厂功能架构的基础上,建立了以子系统为监测单位的分层分簇无线传感器模型；并基于该模型设计了运行设备监测机制及传感器故障检测机制；2.基于本文所提出的分层分簇无线传感器网络模型,设计了面向子系统监测的无线传感器网络传输协议；包括基于图着色理论的分层分簇信道分配机制、基于优先级的载波侦听多路访问/冲突避免传输机制、分层分簇传感器网络数据包类型及帧格式。3.基于本文分层分簇无线传感器网络模型,设计了面向子系统监测的数据上传机制及融合机制,包括分层多精度监测数据上传机制及基于决策库的分层信息融合机制。