经济的井喷式发展确实带动了人民生活水平的提高,但发展所带来的环境问题日益突显,其中,陆地和海洋污染不得不让人担忧。因此必须要对水环境进行监测,从而反映水质的情况,服务水质信息的统计与发布,为水质污染的控制和水环境的治理提供科学依据。然而,传统的人为现场水质检测受制于复杂的工作环境和较低的工作效率,不仅存在从业人员危险系数高,而且还要面对实时性差、监测水域有限等问题。利用无人船进行自动化水质监测可以大大提高效率,扩大监测面积。本文针对水质监测的现状、无人船的工作特点进行分析,设计了无人船搭载的传感器防护及收放装置和整套的水质监测系统,以期获得实时高效的水环境监测手段。具体工作如下:首先,本文就水质检测国内外研究现状进行了简单概述,对比出国内发展差距,同时,就现有水质监测系统的发展做了相关调研,明确当前的不足和改进之处,并指出在新时期下,新技术在监测系统中的应用。其次,本文对船载系统进行了设计:完成了无线传输模块的选择和调试,保证信息远程传输的安全性和可靠性;面向实际的无人船和传感器的特性,对传感器集成装置进行了设计,完成模型的建立、材料的选择和有限元分析,满足经济性和可靠性的要求。设计了传感集成装置收放系统,采用ADAMS软件完成了机械收放装置原理图的绘制。其次,本文采用LabVIEW虚拟仪器进行了上位机编写,设计出了一套全新的水质监测系统。设计包括了以下几大模块,分别是用户登录模块、通信模块、数据处理模块以及界面优化模块。该系统是中心系统,控制着传感集成控制系统,可成功的将监测数据显示在一个可调控的人机交互界面,实现了数据的处理、存储等。运用了LabVIEW Web服务器技术,达成了数据透明双向远程传输,实现了研究人员可通过本地PC端VI前面板或远程PC端的Web浏览器中实时监测现场数据信息、查阅历史数据等。最后,本文基于STM32F103ZET6微处理器,采用模块化设计理念,设计出了传感集成装置控制系统,包括以下几个模块:数据交换模块、传感器收放控制模块以及传感器信息采集模块等。软件设计基于Keil5软件对各模块的功能进行了整体编程,最后将硬件和软件部分结合对系统进行了联合调试。