铀尾矿坝作为铀尾矿库最重要的构筑物,是放射性废物贮存场所的保护屏障,一旦发生核素迁移泄露或溃坝,会对其周边环境和人民生命财产造成严重危害。因此,应加强铀尾矿坝核素迁移污染监测,随时掌握铀尾矿坝的安全动态,需要构建在线智能监测系统。目前铀尾矿坝的监测系统比较落后,智能化程度低,难以达到持续自动化监测需求。无线传感器网络是一种新型的监测手段,能满足自动化、低成本、低能耗并适用于铀尾矿坝监测环境。本文采用该项技术对铀尾矿坝核素迁移污染进行监测,对该技术中的路由协议、数据融合算法、定位跟踪技术进行了研究,并完成以下工作:(1)蜂窝网格混合多跳路由协议研究。考虑到铀尾矿坝带状监测模型和无线传感器网络自身能量受限的需求,设计了一种蜂窝网格混合多跳路由协议。该路由协议采用蜂窝网格进行单元格划分,簇头选举时引入节点角度比、距离比和吞吐率优化阈值函数自主选择簇头,在数据传输阶段采用簇内单跳和簇间混合跳的模式,以此来延长网络整体寿命,有效减少节点能耗,避免网络过早瘫痪。(2)压缩感知数据融合算法研究。考虑到铀尾矿坝核素迁移监测数据季节性和数据融合自身点需求,研究了改进预测模型再结合压缩感知理论的数据融合算法。利用监测数据时间和空间相关性特点,采用异常值剔除机制去掉多余无效数据,建立预测模型来估量监测值。将可信度高的预测值上传至簇头,簇头节点对数据进行压缩,在Sink节点处重构出原始数据,以此减少网络整体的能量消耗,提高数据可靠性。(3)自适应布谷鸟优化定位算法研究。为确定铀尾矿坝核素迁移位置以及其定位精度的要求,提出一种多半经误差修正自适应布谷鸟优化定位算法。首先采用锚节点多通信半径广播消息,在跳数计数时将跳数小数化,以减小跳数长短不一造成的误差;再用虚拟相交圆几何方法计算一跳内节点与锚节的距离;通过在未知节点选择平均跳距时,加入各个锚节点权重进行计算来减少平均跳距误差;另引入可自适应搜索步长的布谷鸟算法代替极大似然估计法来确定节点坐标,以提高定位精度。本文研究可为WSN应用在铀尾矿坝核素迁移污染监测提供理论参考,能够进一步的推进铀尾矿坝实时、自动化、智能监测的进程,提高铀尾矿坝的安全性和减少库区周围核素污染的环境问题。