随着国内各大污水处理厂对污水处理的投入不断加大，通过手动控制污水处理各工艺环节使得耗费巨大的人力同时控制精度与效果不够理想，设计实现基于WSN的污水处理监控系统使得对污水处理工艺流程的控制由现场人工控制转变为中央集中控制，提高污水处理效率的同时减少了人工作业人员的工作量与作业风险，具有较强的实际意义与价值。基于WSN的污水监控系统，由下位机节点与上位机软件共同组成，下位机节点部署于污水处理工艺现场各环节，下位机节点的各类传感器负责对工艺环节的各项数据指标进行采集，各类控制器负责响应上位机所下达的指令；上位机部署于污水处理厂的中央控制室，负责对下位机数据的统一显示与处理，本文对上位机软件系统设计展开研究。首先，整体软件系统采用三层C/S架构，通过将客户端、应用程序服务器、数据库服务器进行分离，大大降低了客户端运行时的负载，业务逻辑处理均位于应用程序服务器，大大方便了程序的维护与更新。在客户端的设计中，通过开发工业控件库组件，使得整体上位机界面可以通过所有的工业组件组合而成，在工业控件库开发的过程中，通过运用设计模式中的装饰者模式，解决了客户端设计中大量实例化的对象导致类爆炸的问题的同时，大大减小了代码的耦合度。在服务器端程序的设计中，通过使用Apache MINA通信框架，减少了开发中对通信底层细节的关注，将更多的精力投入到设计处理上位机客户端所传递的指令中，与此同时采用Hibernate中间件技术作为服务器端应用程序与数据库沟通的桥梁，在程序中通过利用HQL语句完成对数据库的各项操作。最后，针对生物滤池溶解氧浓度这一被控对象，采用模糊控制算法进行自动控制，通过21条模糊控制规则达到对溶解氧浓度这一指标较为合理的控制决策，算法设计完成后，利用Matlab进行了仿真并给出系统整体仿真结果。系统在开发时采用Apache MINA通信框架以及Hibernate大大增强了服务器业务逻辑处理的能力，同时在客户端和服务器开发的过程中贯穿使用了设计模式中的-装饰者模式、单件模式，使得整体软件系统精简，高效，最后针对被控对象数学模型不完善这一特点，选用模糊控制算法实现生物滤池的自动控制，较PID控制算法等相比适用范围更加广泛。