本书是中国科学院重庆绿色智能技术研究院相关研究团队的集体智慧的结晶。本书内容包括在线感知仪器的基础知识、水生态环境在线感知的常用指标及在线监测仪器、数据采集与传输、在线感知设备的安装与曰常维护管理方法、水生态环境在线感知设备的应用实例及其发展趋势。本书可供自动化专业、电气工程专业、精密测控专业和环境工程专业的本科生与研究生参考，也可供从事仪器仪表开发的专业技术人员阅读。

章绪论1
1.1水生态环境在线感知的意义1
1.2国内外发展现状2
第2章在线感知仪器的基础知识5
2.1在线感知仪器的构成5
2.1.1敏感元件5
2.1.2转换元件8
2.1.3基本转换电路8
2.1.4数据通信9
2.2在线感知仪器的品质指标9
2.2.1灵敏度10
2.2.2测量误差10
2.2.3分辨率12
2.2.4响应时间12
2.2.5稳定性13
2.2.6变差13
2.2.7不灵敏区13
2.2.8线性度13
2.2.9重复性13
2.3采样14
2.3.1采样频率14
2.3.2采样定理14
2.3.3采样过程16
第3章在线感知的指标17
3.1水质指标17
3.1.1pH17
3.1.2氧化还原电位18
3.1.3电导率18
3.1.4浊度19
3.1.5溶解氧19
3.1.6水温20
3.1.7化学需氧量20
3.1.8生化需氧量21
3.1.9总有机碳21
3.1.10总氮21
3.1.11氨氮22
3.1.12总磷22
3.2水生态23
3.2.1叶绿素a23
3.2.2微囊藻毒素23
3.2.3生物综合毒性23
3.2.4藻细胞24
3.2.5二氧化碳24
3.3水文指标24
3.3.1水深25
3.3.2流速25
3.4气象指标25
3.4.1风速25
3.4.2风向25
3.4.3气温26
3.4.4气压26
第4章环境在线监测仪器27
4.1水质感知仪器27
4.1.1pH的监测27
4.1.2氧化还原电位的监测31
4.1.3电导率的监测33
4.1.4浊度的监测36
4.1.5溶解氧的监测39
4.1.6水温的监测45
4.1.7化学需氧量的监测50
4.1.8生化需氧量的监测53
4.1.9总有机碳的监测57
4.1.10总氮的监测62
4.1.11氨氮的监测66
4.1.12总磷的监测72
4.2水生态监测仪器78
4.2.1叶绿素a的监测78
4.2.2微囊藻毒素的监测82
4.2.3生物综合毒性的监测90
4.2.4藻细胞的监测95
4.2.5二氧化碳的监测104
4.3水文监测仪器113
4.3.1水深的测量113
4.3.2流速的测量117
4.4气象监测仪器122
4.4.1风速的监测122
4.4.2风向的监测125
4.4.3气温的监测127
4.4.4气压的监测127
第5章数据采集与通信传输130
5.1数据采集130
5.1.1采样130
5.1.2模/数转换器130
5.1.3采样方式131
5.2数据显示131
5.3数字通信系统132
5.4数据传输135
5.5通信协议136
5.5.1数据格式137
5.5.2常用协议137
5.5.3数据正确性校验138
第6章在线感知仪器的日常维护与管理139
6.1在线环境监测设备的安装139
6.1.1原位监测式安装139
6.1.2站房式安装141
6.2仪器的校准143
6.2.1仪器的定期校验143
6.2.2仪器多点线性检验143
6.2.3监测数据的审核判定143
6.2.4监测数据可比性分析控制143
6.2.5监测参数间的关系分析控制144
6.3仪器的使用与维护144
6.3.1在线监测系统的定期清洗144
6.3.2试液的质量控制144
6.3.3标液或质控样控制144
6.3.4室内外比较试验控制144
6.3.5空白试验检验控制145
6.3.6仪器设备的日常维护145
6.4应用案例146
6.4.1设计思路146
6.4.2设计方案146
第7章水生态环境在线感知发展趋势152
参考文献155