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农村中小型自来水厂生产过程自动化程度普遍较低,存在生产过程效率低、出厂水水质波动大等问题,且由于农村自来水管网分布复杂、管道泄漏严重,自来水从水厂到终端用户运输过程中容易受到污染,严重影响农村工业用水和民用水的水质安全。本学位论文紧密结合农村水环境现状,设计基于NB-IoT(窄带物联网)模块的自来水厂水质自动调节和管网水环境远程监测系统,实现农村自来水厂水质自动调节,并对出厂水及管网终端水质进行远程实时监测,以提升农村自来水生产与水质监测过程智能化水平,保障水质安全。本学位论文工作主要包括研制自来水厂水质自动测控子系统,区域水环境无线传感器智能终端节点子系统,及远程综合测控云平台网站子系统。其中,自来水厂水质自动测控子系统,实现农村自来水厂水质自动监测与管理,以水厂出水口浊度与二氧化氯浓度为调节对象,研究基于前馈控制器的自动调节算法,同时针对清水池设计液位自动调节系统;区域水环境无线传感器智能终端节点子系统,实现低功耗、远程可靠数据传输的分布式管网区域水质监测,在水质不达标或突变区域,可定位并报警;远程综合测控云平台网站子系统,基于SpringBoot和MyBatis框架建立B/S网络架构,通过web浏览器实现用户管理、管网水质监测、自来水厂水质自动调节、运行状态分析、数据统计分析等功能。本论文各章节主要内容如下:第一章为绪论,介绍课题的来源与意义,国内外研究现状,课题研究难点与重点和论文的组织架构;第二章介绍基于NB-IoT模块的水环境监测系统总体设计方案,通过分析课题设计目标,完成系统总体架构设计;第三章介绍基于NB-IoT模块的水环境监测系统硬件设计,包含自来水厂水质自动测控子系统硬件设计和区域水环境无线传感器智能终端节点子系统硬件设计;第四章介绍基于NB-IoT模块的水环境监测系统关键技术研究与软件设计,包含数据可靠传输方案设计,水质自动测控子系统控制方案设计,区域水环境无线传感器智能终端节点子系统低功耗设计;第五章介绍远程综合测控云平台网站客户端设计内容,通过web浏览器访问,实现用户注册与登录,数据实时查看,数据统计与分析,数据异常自诊断,自来水厂水质自动调节等功能;第六章是系统的测试与运行,介绍基于NB-IoT模块的水环境监测系统测试与运行情况,分析测试过程中出现的问题并提出解决方法。本系统已于2018年12月在安徽省滁州市全椒县富安自来水厂投入使用,运行4个月以来,系统工作稳定,功能和性能均达到设计预期目标。