随着城市化、工业化的发展，我国面临着江、河、湖、海水资源污染的严酷现实。城镇污水污泥的排放，严重影响了建设环保、生态社会的进程。城镇污水处理已经成为当前急需解决的问题。污水处理过程中的进出水水质是影响污水处理效果的关键性因素，因此在监测方面提供一个有效、实用、先进的监控系统和解决方法，建立污水处理在线水质监控系统显得极为迫切。　　传统的污水水质手工监测方法，时间覆盖率低，样品缺乏科学性和代表性，难以真实反映污水处理过程中水质的连续变化情况。随着无线传感器网络技术的发展，在污水处理过程中，运用传感器在较低成本下实现一些重要参数的在线测量与监控已成为该领域的研究热点。鉴于此，本文结合无线传感器网络和软测量技术原理，提出了基于ZigBee技术和最小二乘支持向量机（LSSVM， Least Squares Support Vector Machine）的污水处理软测量模型方法，设计了污水处理水质实时状态监控与管理系统，用于实现污水水质参数的实时监测和控制。　　本文首先介绍了无线传感器网络、ZigBee无线通信技术和基于LSSVM的软测量技术，分析了污水处理水质监测所用到的基础理论和相关技术以及研究趋势。其次，详细设计了污水处理水质参数监控系统体系结构与关键模块，搭建了基于 ZigBee技术的监测平台。第三，针对传感器在线测量代价昂贵的生化需氧量BOD、化学需氧量COD的在线测量问题，运用最小二乘支持向量机的理论，建立了污水处理过程软测量模型；同时，运用支持向量机分类思想，对无线传感器网络监测的数据进行分析处理，建立了污水处理水质监测预报警模型，对污水处理过程中的参数值进行监测与预警，并通过Matlab仿真实验验证了模型的有效性。最后，为了便于对污水处理水质参数的实时监控，开发了污水处理水质监控系统，该系统不仅可以实现监测数据的实时显示，而且可以通过对历史数据分析，实现对异常现象的预警。