水质有机物综合指标的分析方法有两种:化学法和光谱法。相比化学法,光谱法是新兴的分析技术,具有分析速度快、无需化学试剂、操作简单等优点,但是现行的光谱法水质分析仪多采用单一光谱,存在分析精度低的不足。另一方面,便携式分析仪因为能快速现场分析水质污染,广泛用于大规模环境检测和突发情况,是水质分析仪表的开发趋势。本文在国内外首次设计并研制一台基于紫外/可见吸收光谱和荧光光谱融合的便携水质分析仪,具有便携、低功耗、测量快速准确的特征,并通过了一系列性能测试实验。本文主要研究内容为以下几个方面:1.通过阅读大量中外文献,概述了现有水质分析的紫外吸收法和荧光法的优缺点,首次提出紫外/可见吸收光谱和多维荧光光谱融合的思想,并阐述了光谱建模方法以及便携式仪表的嵌入式系统开发技术。2.设计了便携式水质分析仪,分为总体设计、光学系统设计、嵌入式系统平台设计。根据便携、低功耗的总体设计要求,分别设计了几种不同的光学系统和嵌入式系统计算平台方案,通过对比实验和性能测试,确定最终方案。3.实现便携式分析仪内部各个组件:研制了多波长集成激光器和探测样品池,解决了光源不强和测量光谱微弱的问题;开发软件实现对所有组件模块化程序控制,实现人机交互界面的设计流程。4.研制便携式水质分析仪样机,实现了高集成、便携化;开发人机交互软件程序,通过演示实验,样机正常工作,研制成功。5.样机的应用试验,与法国紫外法便携式水质分析仪的性能测试比较,并在华东地区做了大规模的现场应用实验,样机性能优异,达到了便携、低耗、可靠、快速测量的设计要求。