我国水能资源蕴藏丰富，方便开发水电工程，其中小型水电资源的分布最为广泛。现在低碳环保的发展理念深入人心，对清洁能源的使用逐渐受到重视，尤其在面对治理城市发展中遇到的环保问题时，深刻认识到环保发展重要性。水能资源的开发是清洁能源使用的一种重要类型，国家大力扶持对农村小水电的建设，于2011年正式启动农村水电增效扩容改造试点工程，涉及重庆、浙江、湖北等多个省市地区，对1995年底前建成的单站装机容量在5万千瓦以下的农村水电站实施改造。2011年，陕西已有60个县开发了农村小水电站，建成小水电站610处；在2012年底重庆完成对434座农村老旧水电站的改造工作；2013年3月安徽省获得国家4017万元的对农村小水电进行扩容改造的预算投资。通过建立小型水电站监控系统是实现小型水电站有效运行、生产高质量电能、综合自动化控制的一条有效途径。在计算机技术快速发展的背景下，小型水电站计算机监控系统迅速发展，成为当下小型水电站监控系统研究的主要发展方向。该课题以重庆綦江皂角林小型水电站为背景研究对象，针对小型水电站的特征和需求，利用组态王软件设计平台完成电站计算机监控系统的设计开发。首先，论文对小型水电站的网络通讯进行介绍和分析，在此基础之上通过对RS-485、CAN和以太网等网络连接方式以及Modbus等协议的对比研究，设计了本课题采用的多种协议网络连接方式。在数据远传中使用光纤和3G公用网络互为备用的冗余连接方式，提出一种新的适用于传送工控数据的基于差值和Huffman编码压缩算法互为结合的数据压缩方式，提高网络数据传输的实时性，该网络连接方式同时可为扩展智能手机浏览水电监控系统提供必要的接口，为小水电全方位立体监控研究打下基础。其次，给出小型水电站计算机监控系统的总体设计。以綦江皂角林小型水电站为背景，对建设小型水电站监控系统的需求分析、设计原则进行了研究阐述，针对小型水电站的实际情况，研究设计了小型水电站计算机监控系统的结构组成和任务功能，并对设计计算机监控系统的设备选取进行了举例介绍和分析说明。然后，以提高监控系统中数据传送的效率为研究目标，研究了数据压缩对数据传输的优化作用，设计了一种基于差值数据相关性的Huffman编码压缩方法。对本系统数据进行分析比较，总结出其在传输中存在的特征，再通过对比分析几种成熟的压缩编码方式，针对本系统数据特征，提出一种能够有效提高本系统数据传送效率的基于数据相关性的Huffman编码压缩算法，并对该算法进一步论证研究，说明了其在本系统中的可行性、有效性。最后，本课题以组态王为软件设计平台，在其上完成了系统的信息通讯，工程的创建，设计了运行画面、趋势曲线、系统管理等界面，并在綦江皂角林小型水电站现场进行了实地的调试运行，效果良好，得到了电站的好评。