水文指自然界中水的变化、运动等各种现象。水文监测是对江、河、湖泊、水库、地下水等水文参数进行监测,其监测内容主要包括水位、流量、流速、降雨量、蒸发、泥沙、水质等。我国是一个地域辽阔、气候多样化的国家,也是受到洪涝灾害严重的国家。据统计,从公元前206年到1949年这2155年间,中国共发生1029次较大规模的洪灾,平均计算下来约每两年就会发生一次。现如今,温室气体的大量排放造成了全球的气候异常;滥砍滥伐现象的增加加剧了水土的流失;大规模的围湖造田也严重减弱了湖区调蓄抗洪的能力。这些人为因素让生态环境变得越来越恶劣,也使得洪涝灾害在我国越发频繁。由于生态环境自我调节能力的降低,持续的强降水还可能引起溃坝洪水、山洪泥石流等一系列灾害这些灾害的共同特征就是突发性强,极短时间内的破坏力巨大,并且不易躲避。面对这些灾害虽然无法躲避,但是可以通过实时监测来达到预防的目的。目前水文监测面对的关键问题是如何去做到水文信息的实时监测。传统的人工监测方式不仅会消耗大量的人力物力,还不能进行大范围的、实时的监控。随着物联网技术的出现,利用无线传感器网络技术很好的解决了这一难题。本文针对物联网技术这一发展趋势,提出了“基于物联网的水文监测系统设计”这一课题,并通过具体的硬件电路设计、软件平台的搭建、程序的编写以及论文的撰写最终完成了课题中所提及的研究内容。首先,本文详细的综述了实现水文监测现代化的重要性与必要性,并介绍了水文监测系统在国内外的发展状况。根据我国目前水文监测系统的发展情况,提出了一种基于嵌入式和物联网平台的水文监测系统的实现方法。其次,对整个监测系统的设计进行了详细的需求分析,考虑到其工作的环境和条件等方面的因素提出采用无线的方式进行通信;随后对Bluetooth技术、WIFI技术、ZigBee技术这几种常见的短距离无线通信技术进行了分析论证,根据系统实际需要选择了ZigBee技术来作为无线网络的通讯方式。最后设计出了整个监测系统的系统框架结构。水文监测系统主要可分为三层,其各层的具体内容如下:感知层主要工作是通过ZigBee模块组建一个无线通信的网络且网络中不同的设备之间可以完成数据的传输和通信工作。硬件电路的设计中采用TI公司的CC2530来作为ZigBee通信模块的主控单元,此外还包含有电源电路、时钟电路、串口调试电路等。无线传感器通信网络采用星型拓扑的连接方式,通信网络中只含有协调器和终端节点这2种设备,其中ZigBee终端节点主要完成数据的采集工作,ZigBee协调器则是完成数据的接收和发送的工作。传输层接收来自于感知层采集的数据,并对数据进行分析和传输。传输层主要由微控制器STM32和以太网驱动器W5500组成,用于完成数据向互联网传输工作。传输层软件设计建立在嵌入式操作系统μC/OS-III平台上,通过W5500控制器来实现网络通信。应用层采用YeeLink云平台作为服务器,主要工作是接收、记录、存储传输层上传的数据。用户可以运用手机等一些移动的设备访问服务器来了解不同节点的实时状态。最后,在完成各个部分的硬、软件搭建工作后,对各个模块进行单独调试与测试。达到基本的功能后,再将多个模块连接成一个整体进行总体的测试与评估,整体系统的测试结果也达到预期的要求。