随着社会的发展，人类的生存环境遭到破坏，江流、湖泊、水库、海洋等水资源领域的重金属离子浓度逐年急剧增加。水中含有微量的重金属离子就会有很大的毒性，重金属离子容易被生物体吸收，并且很难被降解代谢，长时间饮用含有微量重金属离子的水很可能会对人体肾脏、肝脏、神经系统等造成严重的损坏，严重威胁着人类的健康，实时在线监测各种水体的水质重金属离子浓度成为当务之急。目前国际上水质重金属离子浓度监测仪的发展方向为：实时、在线、连续、稳定、高精度、集成化。因此，发展高灵敏度的新型传感器，研制微型、集成化的水质重金属离子浓度监测系统，开发实时在线自动化的水质重金属离子监测仪成为发展的必然趋势。本文通过研究国内外水质重金属离子浓度的检测方法和现有仪器特点，提出了一种以BDD（Boron Doped Diamond）电极为新型电化学传感器的ASV（AnodicStripping Voltammetry）法水质重金属离子浓度在线自动监测仪。在监测仪测试方法中为了弥补原子光谱、质谱分析和分光光度等测试方法在自动监测中的不足，选择了适用于水质重金属离子浓度在线自动监测的电化学分析方法-阳极溶出伏安法（ASV），为了进一步提高监测仪的测试精度采用了方波和差分脉冲阳极溶出伏安法。监测仪硬件设计中主要包括仪控设计单元、电源设计单元、工艺设计单元。仪控设计单元主要是上下位机结合实现监测仪的自动化测量，上位机采用ARMCortex-A8，低功耗、高速度、低成本的多核处理器，下位机中的恒压扫描源和微弱电流采集处理单元采用了高位高速的DAC、ADC和其它高性能芯片，为监测仪的测试分辨率和稳定性打下了基础。工艺设计单元主要是完成整个测量周期的载体，是监测仪能够监测数据结果的重要单元，它以先进的BDD电极构建了三电极体系电化学传感器，独特设计了全新的一体化电解池，试剂的投加装置采用了进样精准的蠕动泵。电源设计单元是监测仪正常工作的基础，为了提高仪器的监测精度，在此设计了噪声干扰低、纹波系数低等特性的电源部分。监测仪软件部分包含管理控制和数据处理分析两大部分，管理控制部分主要论述了仪器在测试过程中设备的监控与控制等功能实现方法，数据处理分析部分主要论述了对采集的I-V谱线数据进行寻峰解谱获得最后测量结果等功能的实现方法。监测仪通过上下位机ARM+MCU+DAM的软硬件与外界设备单元的结合实现仪器的自动化测量，并能够监测实时有效数据；通过基于BDD电极的ASV法使监测仪能够测量多种重金属，并且表现出良好的稳定性；通过高性能恒压扫描源和微弱电流信号采集处理单元提高了仪器测试分辨率；通过全新设计的一体化电解池提高了仪器模块化功能；通过对I-V谱线数据的有效处理提高了仪器的监测能力。监测仪整机测试结果的稳定性和相对标准偏差也达到了一定的精度。