1 系统测量原理
该系统水质参数的测量原理是以朗伯—比尔定律为理论基础的，其表达式为：
其中，A为介质的吸光度，I为入射光的强度，I′为光通过介质吸收后的透射光强，C为介质的摩尔浓度，l为光程长，ε为介质的摩尔吸收系数。在测量中，采用已知P物质的标准溶液和未知P物质的被测溶液比较特定波长吸收程度的方法，来获得P物质在被测溶液中的浓度。为了扣除蒸馏水在该特定波长处的吸光度值，选用蒸馏水为参比溶液。首先用仪器对P物质的N个不同浓度的标准溶液进行测量，得到吸光度值Ai（i=1，2，3…N）。以P物质的浓度Ci为横坐标、吸光度值Ai为纵坐标，利用最小二乘法便可得出P物质的标定曲线，其表达式为：
A=bC+k （2）
其中：A为P物质的吸光度，C为P物质摩尔浓度。由于光谱仪精度因素，实际计算出的标定曲线是一条不过原点的直线。当测量P物质在被测溶液中的未知浓度时，只需测出不含P物质时的杯空白吸光度A空白和含有P物质溶液的吸光度AP，即可将（AP-A空白）代入式（2），得出被测溶液中P物质的浓度。
2 水质监测系统总体结构
图1为多参数微小型水质监测系统的原理框图，分为单片机测量控制系统和ARM硬件控制系统。嵌入式ARM系统主要实现整体控制，通过对触摸屏菜单的操作，对单片机测量系统发出控制命令，可以实现对水中的铬、铅、A表面活性剂、化学耗氧量（COD）、氨氮、总磷和挥发酚的标定，单步测量和依次测量。然后嵌入式ARM系统通过微型光谱仪对光谱数据采集，经过数据处理，完成对水中各个参数含量的测试。而经过测试之后，可以通过GPRS网络，实时地将测量数据传输到远端管理人员的PC机上，从而实现对库区和大江大河环境水质状况的实时监测。
