海洋环境监测技术在探索海洋资源、保护海洋环境和预警海洋灾害等方面都具有重大意义。但海洋环境多变,监测难度大、成本高,特别是精细化监测难以实现,且海洋灾害事件具有突发性,及时发现和应对海洋污染极具挑战。如何快捷准确地对多种环境参数实现自动化测量,保证监测数据的远距离传输质量,在面积广阔的海域构建海洋监测网络,是海洋监测领域的热点问题。作为物联网的核心技术——无线传感器网络可以有效解决解决这一难题。因此,本文设计了基于LoRa无线传感器网络+5G的海洋环境监测系统。终端节点采用LoRa通信方式构建海上监测网络,网关采用LoRa+5G的异构通信方式实现远程数据传输。终端节点实时采集总磷、化学需氧量、氨氮、pH值和溶解氧等水质参数,并将采集数据调制成LoRa射频信号发送到网关;网关完成LoRa射频信号的接收和解调,把数据封装成5G数据包发送到云端平台;后台服务器调用云端平台的API接口提供用户交互界面,实现数据的可视化。系统软件设计实现了终端节点的低功耗运行,当数据上传周期设定为15分钟,采用容量5800mAh的12V锂电池可支持终端节点运行257天。利用终端节点与网关进行了LoRa海上通信范围测试,测试结果表明:网关接收到的信号强度随着通信距离的增长而降低;在200～1600m的范围内,信号强度的下降并未影响终端节点与网关间的通信成功率;1600m～2000m,通信成功率有小幅的下降;证明2000m范围内LoRa在海上具有可靠的远距离通信性能。最后,对本系统的海上组网通信功能进行测试,实验地点为湛江湾海域。终端节点入网成功后,每15分钟向网关上传一次监测数据,后台服务器实时接收并更新监测数据,并根据历史数据绘制曲线图。本系统在持续工作30天内,终端节点共计发送数据8640条,数据丢包22条,丢包率0.25%,证明系统网络性能的稳定性。系统实现了海上低功耗远程数据采集、处理与发布,且系统数据持续传输的稳定性好,通信安全可靠。