当前的无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)大部分还只是基于特定的应用场合,可扩展性不高。面对无线传感器网络未来大规模部署的发展趋势,如何提高当前的传统无线传感器网络的可扩展性,使得传感器网络能够应用于更多的场合变得愈发重要。所以,本文引入了虚拟传感器网络(Virtual Sensor Networks,VSN)的概念,来提高WSN的可扩展性。虚拟传感器网络是无线传感器网络研究领域中的一个新课题,即将无线传感器网络当中某一时间内具有相同处理任务的传感节点按照一定的算法动态组建成一个底层网络基础上的覆盖网,来实现相应的应用服务。本文首先提出了一种自顶向下的WSN簇树生成算法,然后在该算法生成的簇树基础上,提出了虚拟传感器网络的组网生成算法.该算法可以在已部署的无线传感器网络架构上,根据业务逻辑而非传感器分布区域进行网络组建,实现VSN节点的加入、退出以及节点之间的通信。仿真实验证明,本文提出的组网算法具有良好的组网性能,较小的数据传输量,提高了无线传感器网络的可扩展性。事件监测是无线传感器网络中的重要应用之一,而准确检测出故障节点是提高事件监测效率的前提。本文在虚拟传感器网络架构上,提出一种基于节点邻域中值的事件监测容错算法,实现多应用目标传感器网络中较高的节点故障识别率。经仿真验证,本文提出的容错算法即使是在节点故障概率比较高的情况下,依然具有优越的容错性能。