随着技术的不断进步和陆地能源危机，人类将目光逐渐转向浩瀚的海洋，对深海探测表现出极大的热情和兴趣。海底观测网是海底直接观测的一种有效、可行、持久的手段。海底观测网主要由铺设在海底的电能传输线路以及光纤网络组成的观测平台、海底观测设备、岸基控制站组成。观测数据通过海底观测网上传至岸基控制站，供研究人员进行实时分析处理发布。基于海底观测网的拉曼光谱系统是搭载在海底观测网平台上的一个观测设备，主要实现对海底环境中SO42-等酸根离子浓度的监测。整个系统主要由岸基控制部分、水下探测部分（拉曼控制舱和两个拉曼探测舱）组成，本文主要根据系统的功能需求和海底观测网网络数据传输规范，对各个部分的控制软件进行了总体设计和功能实现。控制软件开发基于C#语言，开发环境为VS2010。论文主要包括以下内容：1)了解海底观测网络的系统结构，仔细研究海底观测网的网络数据传输协议，包括海底观测网网络分层结构、应用层报文格式、时间统一协议等。针对拉曼光谱系统控制方面的功能需要，设计应用层自定义数据报格式，并制定了本系统相关的设备地址、功能代码、寄存器地址等规范。2)依据海底观测网络数据传输规范，将岸基控制部分和水下探测部分都设计为服务器。每次需要传输数据时，发送方新建Socket套接字连接接收方的服务器完成TCP/IP网络通信，通信完毕后双方关闭套接字，释放资源。这样设计可以减少网络通信对控制舱PC104的性能占用。3)介绍水下探测部分各舱之间的通信方式，对三舱的串口通信模块进行了设计与实现，主要研究了串口通信SerialPort类，结合定时器设计可靠的串口数据帧的接收程序，实现了数据帧断帧、超时重发等机制。4)优化光谱仪控制程序，认真研究QE65000光谱仪动态链接库中的相关类，将所需要的功能封装在一个类中，使用编写的新类完成光谱采集程序。5)根据系统的功能需求，使用VS2010完成岸基控制、拉曼控制舱、拉曼探测舱的Windows窗体应用程序的设计。论文最后对整个系统分别在电脑上和PC104平台上进行了软件测试。实现了岸基控制程序控制探测舱PC104完成光谱采集，得到光谱数据；控制探测舱中MSP430单片机完成QE65000光谱仪和PC104等设备电源的通断和环境参数(温湿度和姿态)的采集。测试表明，各部分的控制程序实现了系统控制功能，基本满足了基于海底观测网的拉曼光谱系统对控制软件的要求。