近年来,国内水产养殖业快速发展,生产的水产品不但实现了自给自足,还大量出口国外。然而,传统的水产养殖业在环境水质监测方面存在诸多问题。传统人工监测的方法,不但浪费了大量的人力和财力,由于人工监测,还导致采集到的数据存在误差,用户无法对水质的变化做出正确的判断,使得该行业的发展受到较大的制约。随着无线传感器网络技术的快速发展,开始广泛应用于各个行业,也为水产养殖环境监测提供了新的解决方案。因此,关于如何更好的利用无线传感器网络监控水产养殖的研究受到了广泛的关注,已成为一个热点问题。论文依托甘肃省科学院传感技术研究所承担的甘肃省科技支撑计划项目:基于无线传感网络的水产养殖环境参数监测系统。在详细阐述国内外关于水产养殖问题的基础上,针对传统水产养殖环境监测误差较大、监测不及时、耗费大量人力财力等问题,以无线传感器网络为基础,就水产养殖环境的智能监测展开研究。本论文的主要研究内容和创新点:(1)针对硬件电路的设计部分,分别设计核心板、传感器调理模块、电源模块、电源管理模块、通讯模块和相关接口。以CC2530芯片为主控芯片,设计微处理器模块和射频收发模块。根据不同传感器的输出特性,设计相应的调理电路。节点采用9V蓄电池供电,分别设计了9V稳压电路、降压电路和反转电路,并做了防干扰处理。为延长传感器的使用时间,设计了电源管理模块,对各个传感器采用独立供电。根据不同模块划分PCB,减少各模块之间与外界的干扰。(2)针对PH传感器和溶解氧传感器易受温度影响的特性,将理论与实际测试环境相结合,首先利用最小二乘法对温度传感器进行补偿标定,再对PH传感器和溶解氧传感器分别建立温度补偿标定模型,从而提高测量的精度。(3)在软件方面,分别设计了协调节点、路由节点和终端节点的应用软件,通过A/D转换程序,将传感器输出的模拟数据转换为数字数据。通过模拟开关程序,对各个传感器的电压进行独立管理。采用LabVIEW设计监控中心软件,采用曲线的形式对各个终端节点采集到的不同区域的水质参数进行实时监控,对于异常的数据,通过DTU模块给用户发送预报警短信。这套水产养殖环境智能监测系统能够自动采集温度、PH值、溶解氧和浊度等水质参数,并且及时传输数据,达到数据监测的准确性、及时性和简便性的目的。通过现场测试表明,温度的相对误差为±0.1℃,PH值的相对误差为±0.04,溶解氧的相对误差为±0.1mg/L,浊度的相对误差为±0.1NTU,符合水产养殖环境水质监测的要求。由于系统硬件实现起来简单、成本低,数据传输及时、准确,网络自组织能力、自愈能力强,具有较高的实际意义和应用价值,可以广泛应用于水产养殖领域。