无线视频传感器网络提供了一种成本低、便捷性高、安全性强的安防领域目标入侵跟踪问题的高效解决方案。针对农村小水电站危险系数高,人工监管不到位等问题,无线视频传感器网络显示出巨大的优势。作为传统有线视频监控设备的替代方案,无线视频传感器网络通过监控区域部署传感器节点,实施移动目标的入侵检测和路径跟踪覆盖,通过路径K覆盖的形式,提升监控体系的覆盖质量,同时通过优化节点算法,合理调度监控网络中的资源,降低网络部署成本,延长监控系统的服务时长。本论文从无线传感器网络感知模型入手,深入分析目标运动特性,按照提出问题模型、设计算法、算法仿真对比的思路进行阐述。最终将算法应用到“小水电站远程监管平台”上去。本课题从单目标路径覆盖问题切入,在有向感知模型和目标下一时刻位置预测模型的基础上提出了分布式解决方案,根据节点与目标距离将节点划分为三个类型分别实施相应的旋转决策。在单目标路径问题解决的基础上,结合目标覆盖择优算法,将成果应用到多目标路径覆盖中去,仿真结果表明,与现有的算法相比,本论文提出的算法有效降低了监控区域中传感器的分布密度,保证了路径覆盖质量的同时,降低了网络的部署成本。本文主要的研究工作和成果如下:(1)定义了路径覆盖质量评价指标和网络部署成本评价指标,用以评价本论文提出的目标路径K覆盖算法的效果和性能。(2)通过研究有向传感器自身特性和单目标移动特性,分别定义了有向感知模型和单目标位置数学预测模型。然后在两个模型的基础上,提出监控区域理论最小分布密度,为目标覆盖算法的研究提供理论基础和设计思路。(3)提出了最小部署的单目标路径覆盖问题,并给出了相应的数学模型,然后依据工程实际应用需要,对问题的求解复杂度进行降维,设计了单目标路径K覆盖算法,依据节点和目标之间的欧式距离,将整个监控区域中的节点划分成外部节点,中部节点和内部节点。每类节点根据节点与目标的欧式距离和当前节点的方向角实施相应的旋转决策。通过一系列仿真实验结果表明,该算法在与对比算法取得相似移动目标覆盖质量的前提下,有效降低了无线传感器网络节点部署的成本。(4)将单目标路径覆盖的研究成果扩展到多目标路径覆盖上来。提出了一种目标覆盖择优算法,通过对比移动目标的覆盖效果值,使覆盖的移动目标距离传感器节点足够近且覆盖到更多传感器节点的概率足够高。通过一系列仿真实验证明了算法的有效性。最后,针对小水电站监测机制不完善、传感器部署成本限制、生物入侵危害等问题,结合小水电站的现实需求,应用上述研究成果开发了小水电站远程监管平台,依据PC端和移动端各自的优势实现了监控、预警分治。