随着工业化进程的不断推进，现在的环境问题日益严峻，近年来在全国多个城市出现了较大范围的雾霾天气，警示我们对于环境的保护已经刻不容缓，相关部门加强对环境保护和管理也是势在必行。环境监测作为环境管理的必要先行环节，是环境得以科学性管理的前提。在此背景下，本论文以湖南省服务区为样本，对远程实时环境监测系统做了以下研究工作。在对服务区的环境污染来源分析的基础上，确定把公共厕所、空气质量、排污口这三个能够准确反映服务区环境质量的对象作为检测目标，并确定了环境监测系统的8项监测指标。结合国内外的环境监测研究现状，在目前环境监控平台优缺点和适用性的分析基础上，以建立高速公路环境质量信息化系统为出发点，设计了三层网络结构的环境监测总体方案，三层结构分别是服务区环境检测基本站点，市级高速公路环境管理站，省高速公路环境监控指挥控制中心。对方案中的信息传递、各级通讯、站点硬件框架、系统各层级的功能结构以及系统工作流程做了详细设计，点线面三层结构的环境信息化系统方案能够实现环境监测系统的功能要求。根据系统的总体方案设计，在远程控制原理比较基础上对实现环境监测的关键通讯技术进行了分析，先后对服务区站点监测基本单元内部上下位机之间的通讯和上层基于浏览器服务器的通讯的实现进行了分析。本文最后二章对服务区的环境监测单元进行了详细设计和系统实现。对数据采集系统的原理、软件设计、硬件设计、通讯协议等做了详细设计。在系统实现方面，以常德市桃花源服务区为例，搭建了排污口环境监测的4指标监测系统，并对上位机程序的详细设计，实现了系统的实时数据监测、历史数据查询、统计信息管理等基本功能。环境监测系统的建设对改善当前环境污染现状、掌握环境保护规律和提高高速公路服务区的整体服务水平将有着重要的意义，本文内容可以作为高速公路服务区管理部门和环境保护部门的参考资料。