近年来,随着海洋石油开采和水上石油运输业的不断发展,海上溢油事件时有发生。石油对海水资源的污染已成为主要环境污染,为确保海水资源利用的可持续性,对水质实施及时的监测和污染处理就显得十分必要。基于近红外光谱的分析法具有简便、检测灵敏度高、无污染、易于实现在线测量等优点,这使其已成为当前水中微量矿物油浓度监测的一个研究热点。本文对近红外光谱测量法进行了详尽的研究,提出了一种在线测量系统的设计方法。首先论述了溢油的产生及其危害,分析比较当前海洋溢油监测的各种方法,指出了各自的优点和不足。在此基础上,结合近些年来近红外光谱分析技术在石油工业的成熟应用,提出了将近红外光谱分析技术应用到海洋溢油监测领域的想法。接着结合近红外光谱产生的机理和吸收定律,给出海洋溢油近红外光电传感器光源监测特征波段选取以及驱动电路的设计过程,依次对特征光波段的选取、光通量的调制、发光器件的驱动电路设计进行了叙述,给出了详细的设计和计算过程。然后对近红外光电监测系统的硬件采集电路进行了详细的介绍,给出了系统的整体设计方案。在采集电路设计中应用对后级信号处理电路的器件要求更低,信噪比更高的交流耦合信号处理方法,来提高信号采集的准确度。同时还给出了软件设计流程。最后,通过实验验证了前期设计的结果。在总结工作的基础上分析系统存在的优点与不足,以对后续工作给以启发和参考。