随着科学技术的发展，对水文信息不断提出新的要求，水文观测的项目内容也在增加。其中水库的供水、灌溉、防洪、发电等与人民生活息息相关，为此，设计出一套具有先进智能检测设备的远程水文监控系统是十分必要的。在水文监控系统中，常需要对闸门，水质，流量等信息实时监控，监控的数据通过工业网络发送到管理中心进行处理。监控系统的设计，使得人们只需要通过监控中心来了解现场的水文参数，判断水库的水位状态，对可能发生的汛情、险情等实时动态监测，以便及时采取防护措施。首先，根据水库现场的实际情况，研制出了监控系统的总体设计方案。对硬件终端设备包括控制器PLC、传感器等进行了合理的选型。每个站点的控制器PLC都分布在系统的中间控制层，传感器设置在测量层设备负责数据采集。软件方面，采用组态王软件设计上位机界面，组态王有良好的人机界面以及丰富的功能模块。按照系统功能要求，完成了总体监控、数据处理、控制功能、报表输出、报警查询等模块。此外，在上位机中采用了SQL数据库软件，实现了组态王与数据库之间的相互读取和写入。其次，分析了测控网络，将其应用在水站监控系统中。该系统中控制器PLC与传感器之间采用了Modbus RTU的方式通信，PLC与变送器之间使用CAN总线网络，在这一层结构中，PLC控制器作为主站，访问并控制各传感器仪表的数据信息。而控制器与上位机通信是通过工业以太网实现。此时，上位机为客户端访问服务器PLC。最后，针对现场的传感器易发生故障的情况，使用粒子滤波技术对传感器进行故障诊断。由于传统的重采样算法如系统重采样，分层重采样等普遍运算时间较长。为了符合系统中高实时性的要求，提出了一种新的重采样算法，并利用基于残差生成的系统故障诊断方法，将改进的重采样算法应用于传感器故障诊断中。Matlab仿真结果表明，改进算法能有效的进行故障诊断，并且运算时间较快，实时性好。