海洋以其丰富的自然资源成为人类经济发展的重要保证。海底热液区金属元素经理化反应沉积并聚集海底,形成矿产。人类对其开采之前必须进行预先探测。近年来,水下运载平台技术迅速发展,调查船、深潜器、水下机器人等相继问世,这为深海原位探测提供了重要条件,加快了深海探测的步伐。激光诱导击穿光谱技术作为深海原位探测的一门新兴技术,因其原位、快速、多成分、非接触等特点引起了人们的关注。在国家863计划的支持下,针对深海热液环境金属离子探测需求,中国海洋大学开始建立一套基于激光诱导击穿光谱技术(LIBS)的深海原位探测系统。LIBS系统可搭载在深海探测载体上,实现正常环境或极端环境下,对深海液体和沉积物中K、Na、Ca、Fe、Mn等金属离子的探测,这对目前深海阳离子探测技术形成有效补充,有助于提高我国在深海探测领域的竞争力。作为深海原位LIBS金属离子原位探测系统(LIBS-sea)研究工作的一部分,本论文针对深海原位激光诱导击穿光谱的探测特点,初步搭建深海LIBS金属离子原位探测系统的硬件,并基于Visual Studio 2010开发环境采用C#语言编制相关软件,已实现对激光诱导击穿光谱的探测和光谱数据的记录,及光谱仪工作环境的监控与环境参数的记录,同时实现激光器通断等功能。论文的主要研究内容为以下五个部分：第一部分主要介绍了深海原位探测的研究背景及意义,同时阐述了LIBS技术的原理、产生和发展历史；目前海水中金属离子分析方法及其优缺点；LIBS技术的在海洋研究领域的应用现状。第二部分主要对激光诱导击穿光谱仪探测系统关键技术进行分析,整体介绍了系统的硬件组成,并分别介绍甲板控制和水下探测两部分；介绍了系统所涉及的硬件设备(光谱仪、激光器、工控机、单片机、传感器等)的选取,并对相关器件的技术指标和性能进行了较为全面的阐述和分析。第三部分介绍了软件的开发环境；软件功能模块的编制(激光器开关控制,光谱采集,光谱显示,光谱记录,串口通信)；通信协议的应用,RTU帧格式,CRC校验,功能码定义,及读取温湿度、姿态、电压、电流功能的实现；下位机程序的编制。第四部分主要介绍软件的性能测试,并通过浅海实验进行验证,试验时,通过远程桌面控制来显示水下的工作状态,得到了初步的光谱数据及环境参数,并分析获取实验数据的准确性,为下一步实验奠定了基础。第五部分主要总结了论文的工作,并指出了其中的不足,提出了需要完善的建议,对以后的软件的编制进行了设想。