随着人们对楼宇建筑的结构监测与安全评估的日益重视以及各种结构检测技术的发展,楼宇结构监测技术已经成为土木工程研究领域中的重要分支。通过传感器网络对反映结构性能的信息进行精确采集并稳定地传输到监测基站,是实现监测系统目标的基础。传统的结构监测系统主要采用有线传感器网络进行数据传输,但有线传感器网络布线量大,系统成本高,而由配置微处理器和无线通信模块的传感器节点构建的无线传感器网络,具有价格低廉、快速搭建、维护简单、扩展性强等优点。目前无线传感器网络的针对楼宇建筑的结构监测应用待有发展,因此研究基于无线传感器网络的楼宇结构监测系统,具有重要的科学意义和经济价值。本文分析了将无线传感器网络应用于楼宇结构监测方面时需要注意的问题,并提出了楼宇结构监测系统的网络模型以及主要监测指标。根据楼宇结构监测系统任务并发性密集的应用需求,在以JN5148系统芯片为核心的无线传感器网络节点中,运行Jennic嵌入式操作系统以保证系统任务实时性和可靠性。节点通过Zigbee Pro协议栈和应用程序交互地对底层硬件的操作,实现网络配置、网络建立、数据收发、离开和重入网络等多种功能,此外对无线通信距离、室内多跳通信、振动传感器和加速度传感器数据采集等系统性能进行了有效测试。针对楼宇结构监测系统多业务流和链路质量时变的特点,本文提出了信息分级路由算法和链路评估分簇路由算法,前者根据信息等级调整相关权值,以满足不同等级信息的时延和可靠率性能要求;后者将链路评估模型应用到分簇结构的传感器网络,采用滑动窗口机制实时评估链路质量,实验证明将无线链路质量作为簇首选择度量可以提高数据接收成功率。