水中矿物油污染程度和恶劣影响已成为世界性灾难。为了维持环境生态平衡，保障人民健康和谐，促进社会可持续发展，对水中污染油的快速检测和分析，及时发现污染事故，准确评估污染程度就显得尤为重要。本文利用矿物油的荧光特性，结合高性能的DSP(Digital Signal Processor)芯片，设计了一种水中矿物油浓度实时测量系统，同时将小波熵阈值去噪算法引入到荧光信号去噪处理中，进一步提高了系统的检测精度。本文以荧光发光机理为起点，研究了石油荧光检测原理，通过煤油的线性拟合实验验证了朗伯—比尔定律，并深入分析了荧光法测量水中油浓度的可行性。根据石油激发光谱和荧光光谱的现有数据和通过实验获取的数据确定了本文矿物油检测的最佳激发波长和荧光波长。以最佳激发波长和荧光波长为依据，本文分别采用发光二极管和光电二极管做为激发光源和光电探测器，连同光纤传输模块搭建了荧光激发光路传输系统，并设计了PWM脉宽调制的激发光源同步驱动电路，弥补了传统仪器能耗高、体积大的缺点。结合DSP芯片TMS320F2812的优越性能，设计了集成度更高的芯片外围电路、数据采集模块和串行通信模块硬件电路，实现了主控芯片对荧光信号的采集、处理、存储及通信等功能，顺应了检测仪器微型化、智能化、集成化的发展趋势。最后，文章基于小波变换，结合信息熵原理，采用了阈值算法更合理的小波熵阈值去噪分析法。通过实验确定了荧光信号去噪的最优小波参数，并将传统小波去噪法和小波熵分析去噪法两种算法做了仿真对比，给出了两者的量化分析对比数据。结果表明，小波熵阈值去噪分析法可以更好的保留信号的边缘和细节信息，具有更好的信噪分离效果，更有利于系统检测精度的提高。