小流域水情监测是一个全方位的水情数据获取系统,它在山洪预警系统的物理架构中,作为前端传感触角,利用合适的传感器对小流域的水位、流速、降雨量、降雨强度、降雨持续时间等水情信息进行监测。重点研究系统节点在监测区域的布设方式,通过科学的布设以便全面及时的获取水情信息并且提高监测系统的生命周期。此研究不但扩大了小流域水情监测的信息量而且提高了水情信息的收集时效,从而为后台山洪预警模型的建立提供原始的数据基础。基于W SN的小流域水情监测及系统布设模型的研究分为监测部分和布设模型部分。监测部分硬件包括传感器的选型、接口匹配,传感器电路设计和监测节点的电路设计。选择MSP430F5437作为节点的微处理器,通过它对传感器的控制,获得水情数据并且进行简单的处理。监测部分软件包括数据获取、系统组网、节点通信等流程控制以及数据A/D转换、数据提取、冗余度控制等处理。系统布设模型部分,根据采集区域的线性特征,分析监测点能量消耗影响因子,由数学理论推导提出系统节点布设的数学模型。最后,从系统仿真和实验两个方面验证了小流域水情监测及系统布设模型的可行性,它不但实现水情监测而且延长了系统的生命周期,论证了此系统在环境监测中的实用性。本文将无线传感器网络应用于小流域水情监测并且提出了一种新型的系统节点布设模型。它为水情数据的获取提供了一种科学的、高效的、智能化的方法,实现了小流域水情数据的采集、处理和传输,提高了系统的生命周期。它和后面的小流域嵌入式数据汇聚平台构成一个完整的山洪预警系统,可以实现山洪地质灾害监测和预警的自动化和一体化。从而为规避山洪风险,避免或减少山洪灾害导致的人员伤亡和财产损失,有效防御山洪灾害、实施指挥决策和调度以及抢险救灾提供了保障。及时开展这项对人类生活影响深远的前沿科技研究,对整个国家的社会经济具有重大的战略意义。