工业无线技术是一种面向设备间短距离、低速率信息交互的无线通信技术，是无线传感器网络技术在工业领域应用的具体化和实例化应用。工业无线传感器网络利用工业无线技术实现了数据采集和无线传输一站式服务的短距离工业监测网络。在工业无线传感器网络中，由于无线通信技术的全空间辐射通信方式和工业现场的复杂性等因素，使得网络通信的可靠性无法得到保证。本文研究如何提高通信的可靠性，分析了工业无线传感器网络典型路由协议和主要拥塞机制。通过对路由协议的可靠性和拥塞控制机制进行研究，设计了一种基于关键节点备份的多路径路由协议(BK-MRRP)和带有预测机制的紧急信息可靠传输协议(PMUI)。BK-MRRP协议通过对路径相关度、链路质量和节点备份技术的综合设计，降低网络额外开销并提高数据传输的可靠性。针对相关度较高的网络，采用关键节点备份技术，可以大大提高网络传输的可靠性。此外，当网络拓扑发生变化时，协议能够及时、灵活的找到备用路径进行数据传输。PMUI协议在RTP-UI基础上改进拥塞控制机制，将期望队列长度和期望队列变化率相结合，引入优先级控制机制和预测机制，分析当前队列拥塞情况和预测下一个周期的队列变化趋势。节点在本地计算其拥塞度，并以此对其工作状态进行划分，进而对不同的工作状态采用不同的速率调整策略。最后，本文使用NS2仿真工具对提出的协议进行仿真。仿真结果表明，两种路由协议具有较好的可靠性和较低的传输延迟。