水环境监测是水资源管理与保护的重要手段,我国水资源紧缺、水污染严重,如何高效、实时地获取水环境参数,研究开发水环境监测新方法,已成为水环境管理与保护的一项重要任务。本文在国家九七三课题的资助下,认真研究国内外相关技术发展现状,提出了一套面向水环境监测的无线传感器网络(以下简称WSN)网关与交互系统的设计方法,可以应用于水环境传感数据的远程传输,具有高效、稳定、可靠的特点。在综合考虑WSN网关性能、功耗、成本等基础上,本文采用当前流行的ARM系列微处理器芯片LPC2106,结合GPRS模块MC39i与其他外部电路实现无线传感器网络网关的硬件设计。采用嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ,TCP/IP协议栈LwIP构建网关软件开发平台,设计多任务的划分方法与具体实现,实现了利用GPRS模块进行数据的可靠传输以及链路维护与节能休眠等功能。针对水环境监测中数据的突发性强、流量不稳定、单包数据量小等特点并充分考虑无线网络带宽,设计了一种具有改进型Nagle算法的TCP协议。通过仿真和实验验证了该改进算法在保证传输可靠性的同时,可以明显提高无线信道的利用率并可大幅降低系统能耗。本文的最后介绍了水环境监测交互系统的VC6.0下设计方法,通过网络通信、数据解析、界面显示等模块的协同工作使系统实现了远程无线传感器网络信息的界面化实时显示。系统利用ADO技术实现了数据库相关模块的设计,为使用者的数据维护工作提供了便利,同时提高了系统的安全性。