随着我国经济的高速发展,环境问题变的日益严重。其中表现比较突出的是河、湖、海洋的水质受到不同程度的污染,已经严重的影响到人们的日常生活和各行业的进一步发展。为此本文设计一套完整的水质监测系统来保护当前的水环境质量。以上海市金山区合作项目“现代农业物联网平台智能决策功能开发”为依托,针对当前金山区主要河道的水质监测情况,开发一套基于物联网的水质监测管理系统。本系统在具备基本的数据监测的功能的前提下,运用K-means算法实现对水质监测点的科学优化布置,并基于AlexNet水质图像分类评价辅助传感器监测的结果。整个系统以新型设计浮标为载体的数据采集系统,采用STM32为主控芯片,其负责传感器数据采集及数据传输和存储。传感器包括PH,溶解氧和温度传感器,均为RS485协议,通过特定协议读取数据后采用串口发送至芯片,芯片收到数据后,保存至SD卡中,通过4G模块将数据发送至后台服务器,通过岸基系统上位机可远程浏览浮标状态数据,水质数据以及位置信息。同时本文创新型的将河道水质监测点布置采用K-means聚类算法,由此能有效的解决水质监测点优化布置问题,原理清晰,计算过程简便,结果准确直观,相比目测、靠经验确定监测点显得更加科学化、合理化。在系统硬件搭建好后,本论文开发出基于Web浏览器的网页在线页面,根据指定域名直接访问特定服务器。最后在服务器中建立所需要的数据库,采用PHP语言将软件程序写入,最终实现随时随地网页在线浏览。在系统测试部分采用太阳能供电方式,以此完成从数据采集、数据保存到数据传输、数据处理。最后将浮标放置在金山区下横泾河河道,并以水质标准测试设备作为对比。连续采集100h数据,数据传输间隔为20min,经测试数据丢失率为0.5%以下,与标准采集设备相比满足误差要求,且整个系统运行状况良好,可实现水质自动化监测,达到预期设计要求,具有一定的实际应用价值