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世界海洋渔业资源可捕量基本达到了极限。从现代渔业的发展趋势来看，资源管理型渔业将是新世纪海洋渔业发展的主要方向，而海洋牧场则是资源管理型渔业的主要方式之一。海洋牧场系统技术主要包括三大类内容，一是目标生物的资源生产控制管理技术，二是目标渔场的环境控制技术，三是资源生产的支持技术。从国外经验来看，促进渔业稳定发展，水产品产量持续增长，关键是切实维护好海洋生态环境。维护海洋生态环境首先应实时掌握海洋牧场的水质状况，海洋环境监控是海洋环境保护的“耳目”和“标尺”，是一切海洋工作的基础，本文以象山港海洋牧场基本海况为依托，设计了一套海洋牧场水质环境监测系统。 系统根据海洋牧场的环境特点，针对性地选取了需要检测的溶氧、浊度、温度、PH值等关键水质参数，进而完成了监测点中包括数据采集模块、数据处理模块、无线通信模块以及电源模块的设计。为使监测系统能全面地、安全地监测到海洋牧场的各个水质参数，本文特别设计了与监测系统相配套的浮潜标系统。在完成了监测点的设计后，本文使用基于检测融合的监测点部署方案来配置监测点在海洋牧场中的分布，该布置方案不仅能保证一定服务质量的覆盖，而且节省了整个监测系统的成本。 应用于海洋牧场的浮潜标系统的设计包括浮标、潜标的选型、内部元件的布置以及参数设计。本文总结了现有的浮标的外形，使用ANSYS AQWA软件分析它们在海浪作用下的幅频响应曲线，曲线表明圆盘形浮标体具有更好的稳定性，从而选择了圆盘形作为本文设计的浮标体的外形；根据现有的潜标外形以及本文所设计的潜标运动原理选择潜标体形状为长圆柱形。浮标主要用于放置监测系统中的通信模块和电源模块，潜标主要用于放置数据采集模块，根据以上要求，布置了浮潜标内部元件，并通过元件的大小、布置方案确定了浮标、潜标的具体形状参数。 在初步确定了浮潜标的形状以及各个参数后，本文以这些数据分析了浮标的初稳性、浮标在投放海域下的最大倾角以及摇摆、垂荡周期，通过理论计算证明了浮标在海洋牧场中能够安全运行。使用数学建模，并用MATLAB仿真，计算出了潜标在海下运动时的最快速度约为0.782m/s，使用了ANSYS中Fluent模块分析了潜标在海下以该速度运动时的流场速度、压强变化以及受力曲线，通过以上结果为潜标实体的优化提供了参考。 最后本文介绍了监测系统具体的数据上传方式以及数据的后处理。本文使用了C语言编写一段数据接收程序，该程序不仅能实时接收监测点上传的数据，还能将接收到的数据存储到SQL server数据库中。本文应用了北京九思易自动化软件有限公司开发的易控（INSPEC）2009软件，该软件可以与SQL server数据库相关联，从而实时提取出数据库中数据；通过该监控软件，实现了数据的实时显示、数据查询、曲线图显示、报警提示以及语言环境选择等功能。本文应用该软件设计的监控界面便于操作，显示内容直观易懂，并且能满足不同语言使用者的需求。 本文所设计研究的海洋牧场水质环境监测系统在海水养殖环境参数的动态监控方面存实时性好、精确性高、技术成本相对较低，为其大规模推广应用，在现场数据等信息采集的合成技术方面打下了良好的基础。