江门中微子实验(JUNO)项目将是继大亚湾中微子实验后人类对中微子更进一步研究的大型实验。该项目需要先构建一个包含水上和水下两个部分的大型中微子实验站,再运行它,通过核心部件“探测器”来精确测量反应堆中的中微子能谱、从而测定中微子的质量顺序,还可以测量中微子的振荡参数、研究超新星中微子等。为保障实验过程的安全性以及实验结果的准确性,中微子实验有着严格的环境要求。为此,开展中微子实验环境关键参数监测系统的设计与实现研究有着重要的意义。实验站水上部分的环境关键参数包括温度、湿度和气压。实验站水上部分有多个实验室,每个实验室有多个点需要监测。考虑上述需求,设计了一种基于STM32和树莓派的水上监测系统。该系统包括以STM32为核心的环境点参数采集模块和以树莓派为核心的主监测单元。采集模块采集实验室内各监测点的温度、湿度和气压参数,并以无线方式将这些参数传送到监测区域内的主监测单元。主监测单元通过无线方式接收采集模块的数据,实现对监测数据的整理、存储、显示,并具有互联网通信接口。实验站水下部分的环境关键参数是探测器周围纯水的温度。探测器安装在大型水池中。水温会影响探测器工作性能,因此需要对不同点的水温进行实时监测。考虑上述需求,设计了基于光纤光栅温度传感器和光纤光栅解调仪的纯水温度监测系统,该系统包括光纤光栅温度传感器、光纤光栅解调仪和主监测单元。不同监测点的传感器通过光纤串联后,一端接入解调仪的通道接口,解调仪检出各传感器的中心波长,通过网线将数据传输到对应的主监测单元,主监测单元通过数据处理将中心波长转换成各监测点的水温数据。若串接的传感器组中出现了一个断点,通过将光纤两端接入解调仪的通道接口,使监测系统具备容灾功能、保障了监测系统的可靠性。监测系统样机在实验室进行了长期运行和测试,并在华南国家计量测试中心进行了测试。实验和测试数据表明,水上环境采集模块温度数据误差小于0.5℃、湿度数据误差小于3%RH、气压数据误差小于1mbar、纯水温度误差小于0.2℃。完全满足江门中微子实验项目的要求。