无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是由大量微型传感器节点组成的无线网络，能够实时监测和采集各种监测对象的信息并传给用户进行分析和利用。WSN通常工作在人们无法接近的特殊或恶劣环境中，不需要固定网络支持，具有快速部署、抗毁自愈能力强等优势。然而，由于WSN节点资源受限、网络自组织无控制中心、拓扑变化频繁等特点，使得对WSN的网络管理比一般无线网络更加复杂。为了尽可能的降低WSN节点能量消耗、延长网络寿命，使其安全、稳定、高效地运行，本文对WSN网络管理技术展开了研究。论文首先深入研究和分析了WSN网络管理常用的管理架构：集中式、分布式和分层式的特点，结合WSN的特性以及在部署、运行与维护等过程中存在的问题，设计了层次式WSN网络管理架构和通信模型。其次，考虑到合理的拓扑结构能够有效降低能耗、减少通信干扰，本文根据无线传输能耗模型(Radio energy dissipationmodel，REDM)，引入能力比较函数和替补簇首，设计了负载均衡的层次型拓扑控制算法(Load-balanced Hierarchical Topology ControlAlgorithm，LHTCA)，该算法能够有效解决簇首失效问题，降低网络成簇频率，均衡网络节点能量消耗，从而延长网络的生存时间。在此基础上，论文设计了层次式WSN网络管理协议(Hierarchical Wireless Sensor Network Management Protocol，HWSNMP)，并详细描述了WSN管理信息库，HWSNMP具有精简的管理对象数据类型、协议操作类型和报文格式，在编码时采用比基本编码规则具有更高编码效率的改进编码规则(Modified Encoding Rules，MER)，提高了HWSNMP数据采集和能量利用的效率。最后，本文通过OMNeT++仿真平台，在对指定的网络进行负载均衡拓扑控制的基础上，分别采用HWSNMP和ANMP协议对网络节点剩余能量采集和数据传输进行仿真。结果表明，HWSNMP在节点剩余能量和数据传输时延方面比ANMP具有优势，能够有效减少节点能耗，延长网络生存时间，提高网络管理效率。