山东省海洋监测技术与设备的研发开展得比较早，以山东省科学院海洋仪器仪表研究所为代表的海洋科研院所与高校是全国海洋监测观测与考察的主力军，在浮标和船用气象仪等方面处于全国领先地位。
一、海洋水质监测
1986年，济南光学仪器厂研制成功SYY1-1型光学折射盐度计。它是根据光在不同盐度的海水中折射率不同的特性测量盐度的，测量范围为0~50，最小分度值为0.5，精确度为0.3。
1988年底，青岛海洋大学研制成功SWQ-1型水质测定仪。
该设备采用微机处理数据、数字显示，可直接给出被测水体的温度、盐度、溶解氧、pH值和氧化还原电位的量值。
2003年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所完成利用臭氧氧化发光强度原理测量海水化学耗氧量的方法研究，并获专利。该研究公开了利用臭氧氧化发光强度原理测量海水化学耗氧量的方法，将臭氧与海水在反应室进行混合反应，通过光电倍增管对反应所发出的光强度信号进行采集放大，并转换成电信号送入微型计算机数据处理系统，在过程控制下对采集的信号进行量化、计算、修正、显示、打印输出。
2004年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所完成海水中多种有机污染物现场光学测量装置及检测方法研究，并获发明专利。该研究提供了一种海水中多种有机污染物现场光学测量装置及检测方法，据在特定波长激发光与该激发光激发产生的荧光情况所记录得到的光谱信息确定物质的类别，并根据特定波长的吸收光谱测量物质的含量。仅用一台仪器即可完成对水中有机污染物叶绿素-a、酚、黄色物质、石油的现场实时连续测量。
2004年，中国海洋大学完成海水中溶解有机氮、磷自动消化仪的研制。该仪器通过对紫外—酸性过硫酸盐氧化法的优化，建立了海水中溶解有机氮、磷的自动消化方法。依托该技术，研制出海水样品溶解有机氮、磷的自动消化装置。可单独使用，也可作为一个模块与营养盐自动分析仪相连，现场检测海水中的溶解有机氮、磷。
2004—2005年，国家海洋局第一海洋研究所开展光学溶解氧传感器研究。光学溶解氧传感器主要用于海洋生态环境水体、海产养殖水及其他污染水体溶解氧的实时监测。该仪器经定型后不仅可实现原位在线监测，而且可集成在浮标等水下监测系统进行海洋生态环境及其他污染水的实时监测。
2005年，山东省科学院海洋仪器仪表所研究开发了便携式海水重金属元素测量仪，主要针对海洋环境中痕量重金属元素污染的问题，研制了一种能够实时监测海水重金属污染的小型质谱仪分析技术监测系统。采用高自动化进样装置、高真空系统、高效率离子源、便携式光学系统等多项技术，提高了仪器的检出限，实现了对海水环境痕量重金属元素污染问题的现场、实时、连续监测。
2005年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所完成利用臭氧氧化过程中化学发光测量水体总有机碳的方法研究、超声波与臭氧协同作用测量化学耗氧量和总有机碳的方法研究等，并获专利。该方法不需添加试剂，不产生二次污染，可准确、连续、快速地测试水体总有机碳和化学耗氧量。
二、海浪、海流监测
1986年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制了SBA2-1型声学测波仪。该仪器具有数字打印和图表模拟两种记录功能，测量范围和准确度:波高为0.5米~10米，误差率2%；周期为大于2秒，误差为0.2秒；工作深度为5米~40米。同年，国家海洋局第一海洋研究所研制成功LGC4-2A型水中照度计。
1986—1990年，国家海洋局第一海洋研究所研制了海水叶绿素a现场测量系统，主要测量海水中浮游植物体内的叶绿素a，测量范围为1×10-6~1×10-9g/cm3，工作深度为0米~50米。
1987年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制生产SBC5-1型船用遥测波浪仪。仪器由水上标浮系统、船上接收记录系统和IBM-PC微机数据处理系统三大部分组成。仪器测量波高范围为0.3米~10米，误差为0.3米+实际波高值的5%（模拟架标定准确度），周期为3秒~15秒，误差为±0.5秒，遥测距离小于5公里。
1987年，山东海洋学院研制了SLC10-1型系留自记式海流计。
该仪器采用计算机和独特软件系统，所测数据可数字显示，也可用打印机记录。
1989年，青岛海洋大学受国家海洋局委托成功研制了SLC9-1型和SLC9-2型直读海流计。该仪器为船用浅海旋桨式测流仪器，可以测量水深在100米以内的海流速度和方向，还可以使探测器飘离船体，以测量表层流速和方向，其流速和流向测量范围与精确度分别为0.03~3.5米/秒，误差率1.5%；0%~360%，误差率4%；启动流速为0.03米/秒，采样间隔为0.51990年，中国科学院海洋研究所研制成功了SLC161型微控自记式海流计。该仪器用80C31（CMOS）单片机进行数据采集存储与控制，最大工作深度6000米，填补了中国6000米深海测流仪器的空白。
1991年，国家海洋局第一海洋研究所成功研制SSA2-1型便携式潮汐仪。这是一种无井验潮仪，由微机、水下探头、电缆和内外导管组成，可实时对大气压力、温度、盐度、重力、涌浪、海流要素进行补偿，能立即打印准确潮位值。
1993年，中国科学院海洋研究所研制的SZF1-1型数字式波温仪，是一种自动、定时（或连续）测量波浪和表层海水温度的仪器。仪器可无人值守，可随船用，也可定点系留用。测波高范围为0.3~20米，精确度为±10%；周期范围为2~15秒，精确度为±0.5秒；水文测量范围为-3℃~40℃，精确度为±0.2℃。该仪器在TOGA太平洋调查中试用，并于1996年起配发海洋台站使用。SZF1-2型波浪浮标是SZF1-1的改进型，接收端增加了直流（12V）供电功能、数据存储功能（720次测量原始数据）和与台站数据网的数据通信功能。
1996年，青岛海洋大学研制开发的高精度温度记录仪，能满足海洋调查要求的高精确度数字式温度记录。其量程为-3℃~37℃，精确度为±0.05℃，分辨率±0.01℃。它以低功耗单片微计算机、液晶显示器和V/F变换接口为基础，采用干电池供电。仪器适用于在室内、野外和海上多种用途的精密测温及自动记录。
三、海洋气象监测
1990年，由山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制的XZC2-2数字气象仪，用螺旋桨式无触点测风传感器，测量数据的处理与显示由CMC-80型微机完成，适用于船舶、海上和陆上气象台站测风速、风向、气温和湿度等要素。1998年10月，XZC2-2G型船舶气象仪获省科技进步二等奖。
1997年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制的LPT1-1型海洋平台数据采集传输系统，是一种适合于全国各种海洋石油平台的水文气象数据采集系统，成功地应用了Inmarsat-C卫星通信系统，数据能够实时传输，及时提供油气田附近的海域海况，从而保证了在极端恶劣情况下油气田仍能正常生产。
2000年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制的海洋台站观测网的模块化系统，由气象观测模块、水文观测模块和波浪观测模块且分别经过232串口与中央控制装置的相应接口相连而组成。该中央控制装置还包括相应的程序软件与打印机的实时编报、标准文件生成、报表生成、曲线生成模块和网络服务模块，以及远程实时画面传输模块和语音服务模块组成。它能按不同场合的具体需要采用可供选择的模块及其组合完成相应的任务，全天候全自动地完成观测参数。2001年获省科技进步三等奖，亦获专利。
2004年11月，山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制的舰船作战系统专用气象测量设备，可实时测量风、温、湿、压等多项气象要素，可接收航速、航向等导航信息，通过显示器和分显示器自动显示气象参数，向舰船的导航系统、武备系统和指挥部门直接实时传送气象参数。2005年获省科技进步二等奖。
四、取样仪器
20世纪80年代开始，中国科学院海洋研究所、国家海洋局第一海洋研究所相继研制出XD-1型和XP-2型（自重力式）箱式取样器，能在不同水深采集大面积的表层不受扰动的原状样品，并含有上覆水，能同时承担多项目、多学科研究。20世纪90年代，山东省科学院海洋仪器仪表研究所又研制了QNC2型系列箱式采样器。
1989年，国家海洋局第一海洋研究所研制的HZS1-1型水中荧光计，可用于研究海洋、湖泊等水体的混合扩散规律和江河湖海中污染物的时空分布及稀释扩散能力。
2000年，国家海洋局第一海洋研究所研究开发了悬浮泥沙自动采样器，通过现场自动定时采集悬沙水样，经实验室分析、测量，获得恶劣海况下的悬沙浓度、粒径分布和盐度等参数，为各类海洋工程建设和海洋动力沉积学研究服务，同时，供其他悬沙自动测量仪器数据校准之用。采样管采用双向常开瞬时采水闭合和密封方式，确保所采水样的准确性、瞬时性和可靠性。采样器既可与海床基海洋环境自动监测系统及其他海洋探测系统联合使用，也可单独使用。
2001年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所完成了水下释放装置及其释放方法研究，并获专利。该研究涉及一种水下释放装置及其释放方法，由带上、下吊环的上盖和下盖栓合密封而成，且上盖内壁中央部位的环状槽内设有炸药和起爆药盒。该药盒经点火引线与上盖上的水密插头相连。需要回收仪器时，只要用电池或点火器将引出水面而另一端插入水密封插头的电缆通电，即时引爆药盒，起爆环形槽内的塑性炸药爆炸，即可使仪器释放，在浮力作用下的上浮水面得以可靠的回收。
五、其他监测
2002—2004年，国家海洋局第一海洋研究所完成的LADCP/LADP测量和资料处理技术研究，尝试、改进和优化出比较系统的LADCP测量设置参数和LADCP资料后处理质量控制参数，编制出《LADCP使用指南》和《LADCP现场观测操作规程》。定义LADCP的资料特点为瓦迭式资料，基于此分析出“同剖面内相邻两水层的测量值之差等于绝对速度之差”这一LADCP观测资料最为重要的特性，结合相关质量控制参数，探索出“底跟踪法”和“GPS法”两种LADCP资料后处理方法，并实现了它们的优势耦合，编制出“LADCP资料后处理软件”，填补了国内外空白。在测量设置的优化和资料后处理的误差趋小控制方面居于国际同行的研究前列。
2003年，中国科学院声学研究所北海研究站开始进行噪声监测及反演海面参数技术研究，针对海面风、雨、浪的监测问题，采用海洋环境噪声反演海洋动力参数等技术，开展风动海洋环境噪声特性和反演风速方法及相关硬件技术研究，突破了判别近船噪声干扰以及DSP专用机实时信号处理并与硬盘快速数据交换等关键技术，研制了国内第一台噪声监测与反演风速的样机，具有在开阔海域利用环境噪声反演估计海面风、雨、浪等多项功能，为测量开阔海域风速和判别降雨情况提供了一种新原理、新方法，实现了利用实测环境噪声长期实时地监测相关海域的风速和降雨级别，并给出海浪估计值的研究目标。由于在开阔海域（如近海大陆架海域）无法安置普通风速仪直接监测海面风速，因此，利用水声学方法估测风速并判别降雨，具有不可替代的实际意义。
第一节 海洋监测仪器
山东省海洋监测技术与设备的研发开展得比较早，以山东省科学院海洋仪器仪表研究所为代表的海洋科研院所与高校是全国海洋监测观测与考察的主力军，在浮标和船用气象仪等方面处于全国领先地位。
一、海洋水质监测
1986年，济南光学仪器厂研制成功SYY1-1型光学折射盐度计。它是根据光在不同盐度的海水中折射率不同的特性测量盐度的，测量范围为0~50，最小分度值为0.5，精确度为0.3。
1988年底，青岛海洋大学研制成功SWQ-1型水质测定仪。
该设备采用微机处理数据、数字显示，可直接给出被测水体的温度、盐度、溶解氧、pH值和氧化还原电位的量值。
2003年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所完成利用臭氧氧化发光强度原理测量海水化学耗氧量的方法研究，并获专利。该研究公开了利用臭氧氧化发光强度原理测量海水化学耗氧量的方法，将臭氧与海水在反应室进行混合反应，通过光电倍增管对反应所发出的光强度信号进行采集放大，并转换成电信号送入微型计算机数据处理系统，在过程控制下对采集的信号进行量化、计算、修正、显示、打印输出。
2004年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所完成海水中多种有机污染物现场光学测量装置及检测方法研究，并获发明专利。该研究提供了一种海水中多种有机污染物现场光学测量装置及检测方法，据在特定波长激发光与该激发光激发产生的荧光情况所记录得到的光谱信息确定物质的类别，并根据特定波长的吸收光谱测量物质的含量。仅用一台仪器即可完成对水中有机污染物叶绿素-a、酚、黄色物质、石油的现场实时连续测量。
2004年，中国海洋大学完成海水中溶解有机氮、磷自动消化仪的研制。该仪器通过对紫外—酸性过硫酸盐氧化法的优化，建立了海水中溶解有机氮、磷的自动消化方法。依托该技术，研制出海水样品溶解有机氮、磷的自动消化装置。可单独使用，也可作为一个模块与营养盐自动分析仪相连，现场检测海水中的溶解有机氮、磷。
2004—2005年，国家海洋局第一海洋研究所开展光学溶解氧传感器研究。光学溶解氧传感器主要用于海洋生态环境水体、海产养殖水及其他污染水体溶解氧的实时监测。该仪器经定型后不仅可实现原位在线监测，而且可集成在浮标等水下监测系统进行海洋生态环境及其他污染水的实时监测。
2005年，山东省科学院海洋仪器仪表所研究开发了便携式海水重金属元素测量仪，主要针对海洋环境中痕量重金属元素污染的问题，研制了一种能够实时监测海水重金属污染的小型质谱仪分析技术监测系统。采用高自动化进样装置、高真空系统、高效率离子源、便携式光学系统等多项技术，提高了仪器的检出限，实现了对海水环境痕量重金属元素污染问题的现场、实时、连续监测。
2005年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所完成利用臭氧氧化过程中化学发光测量水体总有机碳的方法研究、超声波与臭氧协同作用测量化学耗氧量和总有机碳的方法研究等，并获专利。该方法不需添加试剂，不产生二次污染，可准确、连续、快速地测试水体总有机碳和化学耗氧量。
二、海浪、海流监测
1986年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制了SBA2-1型声学测波仪。该仪器具有数字打印和图表模拟两种记录功能，测量范围和准确度:波高为0.5米~10米，误差率2%；周期为大于2秒，误差为0.2秒；工作深度为5米~40米。同年，国家海洋局第一海洋研究所研制成功LGC4-2A型水中照度计。
1986—1990年，国家海洋局第一海洋研究所研制了海水叶绿素a现场测量系统，主要测量海水中浮游植物体内的叶绿素a，测量范围为1×10-6~1×10-9g/cm3，工作深度为0米~50米。
1987年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制生产SBC5-1型船用遥测波浪仪。仪器由水上标浮系统、船上接收记录系统和IBM-PC微机数据处理系统三大部分组成。仪器测量波高范围为0.3米~10米，误差为0.3米+实际波高值的5%（模拟架标定准确度），周期为3秒~15秒，误差为±0.5秒，遥测距离小于5公里。
1987年，山东海洋学院研制了SLC10-1型系留自记式海流计。
该仪器采用计算机和独特软件系统，所测数据可数字显示，也可用打印机记录。
1989年，青岛海洋大学受国家海洋局委托成功研制了SLC9-1型和SLC9-2型直读海流计。该仪器为船用浅海旋桨式测流仪器，可以测量水深在100米以内的海流速度和方向，还可以使探测器飘离船体，以测量表层流速和方向，其流速和流向测量范围与精确度分别为0.03~3.5米/秒，误差率1.5%；0%~360%，误差率4%；启动流速为0.03米/秒，采样间隔为0.51990年，中国科学院海洋研究所研制成功了SLC161型微控自记式海流计。该仪器用80C31（CMOS）单片机进行数据采集存储与控制，最大工作深度6000米，填补了中国6000米深海测流仪器的空白。
1991年，国家海洋局第一海洋研究所成功研制SSA2-1型便携式潮汐仪。这是一种无井验潮仪，由微机、水下探头、电缆和内外导管组成，可实时对大气压力、温度、盐度、重力、涌浪、海流要素进行补偿，能立即打印准确潮位值。
1993年，中国科学院海洋研究所研制的SZF1-1型数字式波温仪，是一种自动、定时（或连续）测量波浪和表层海水温度的仪器。仪器可无人值守，可随船用，也可定点系留用。测波高范围为0.3~20米，精确度为±10%；周期范围为2~15秒，精确度为±0.5秒；水文测量范围为-3℃~40℃，精确度为±0.2℃。该仪器在TOGA太平洋调查中试用，并于1996年起配发海洋台站使用。SZF1-2型波浪浮标是SZF1-1的改进型，接收端增加了直流（12V）供电功能、数据存储功能（720次测量原始数据）和与台站数据网的数据通信功能。
1996年，青岛海洋大学研制开发的高精度温度记录仪，能满足海洋调查要求的高精确度数字式温度记录。其量程为-3℃~37℃，精确度为±0.05℃，分辨率±0.01℃。它以低功耗单片微计算机、液晶显示器和V/F变换接口为基础，采用干电池供电。仪器适用于在室内、野外和海上多种用途的精密测温及自动记录。
三、海洋气象监测
1990年，由山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制的XZC2-2数字气象仪，用螺旋桨式无触点测风传感器，测量数据的处理与显示由CMC-80型微机完成，适用于船舶、海上和陆上气象台站测风速、风向、气温和湿度等要素。1998年10月，XZC2-2G型船舶气象仪获省科技进步二等奖。
1997年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制的LPT1-1型海洋平台数据采集传输系统，是一种适合于全国各种海洋石油平台的水文气象数据采集系统，成功地应用了Inmarsat-C卫星通信系统，数据能够实时传输，及时提供油气田附近的海域海况，从而保证了在极端恶劣情况下油气田仍能正常生产。
2000年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制的海洋台站观测网的模块化系统，由气象观测模块、水文观测模块和波浪观测模块且分别经过232串口与中央控制装置的相应接口相连而组成。该中央控制装置还包括相应的程序软件与打印机的实时编报、标准文件生成、报表生成、曲线生成模块和网络服务模块，以及远程实时画面传输模块和语音服务模块组成。它能按不同场合的具体需要采用可供选择的模块及其组合完成相应的任务，全天候全自动地完成观测参数。2001年获省科技进步三等奖，亦获专利。
2004年11月，山东省科学院海洋仪器仪表研究所研制的舰船作战系统专用气象测量设备，可实时测量风、温、湿、压等多项气象要素，可接收航速、航向等导航信息，通过显示器和分显示器自动显示气象参数，向舰船的导航系统、武备系统和指挥部门直接实时传送气象参数。2005年获省科技进步二等奖。
四、取样仪器
20世纪80年代开始，中国科学院海洋研究所、国家海洋局第一海洋研究所相继研制出XD-1型和XP-2型（自重力式）箱式取样器，能在不同水深采集大面积的表层不受扰动的原状样品，并含有上覆水，能同时承担多项目、多学科研究。20世纪90年代，山东省科学院海洋仪器仪表研究所又研制了QNC2型系列箱式采样器。
1989年，国家海洋局第一海洋研究所研制的HZS1-1型水中荧光计，可用于研究海洋、湖泊等水体的混合扩散规律和江河湖海中污染物的时空分布及稀释扩散能力。
2000年，国家海洋局第一海洋研究所研究开发了悬浮泥沙自动采样器，通过现场自动定时采集悬沙水样，经实验室分析、测量，获得恶劣海况下的悬沙浓度、粒径分布和盐度等参数，为各类海洋工程建设和海洋动力沉积学研究服务，同时，供其他悬沙自动测量仪器数据校准之用。采样管采用双向常开瞬时采水闭合和密封方式，确保所采水样的准确性、瞬时性和可靠性。采样器既可与海床基海洋环境自动监测系统及其他海洋探测系统联合使用，也可单独使用。
2001年，山东省科学院海洋仪器仪表研究所完成了水下释放装置及其释放方法研究，并获专利。该研究涉及一种水下释放装置及其释放方法，由带上、下吊环的上盖和下盖栓合密封而成，且上盖内壁中央部位的环状槽内设有炸药和起爆药盒。该药盒经点火引线与上盖上的水密插头相连。需要回收仪器时，只要用电池或点火器将引出水面而另一端插入水密封插头的电缆通电，即时引爆药盒，起爆环形槽内的塑性炸药爆炸，即可使仪器释放，在浮力作用下的上浮水面得以可靠的回收。
五、其他监测
2002—2004年，国家海洋局第一海洋研究所完成的LADCP/LADP测量和资料处理技术研究，尝试、改进和优化出比较系统的LADCP测量设置参数和LADCP资料后处理质量控制参数，编制出《LADCP使用指南》和《LADCP现场观测操作规程》。定义LADCP的资料特点为瓦迭式资料，基于此分析出“同剖面内相邻两水层的测量值之差等于绝对速度之差”这一LADCP观测资料最为重要的特性，结合相关质量控制参数，探索出“底跟踪法”和“GPS法”两种LADCP资料后处理方法，并实现了它们的优势耦合，编制出“LADCP资料后处理软件”，填补了国内外空白。在测量设置的优化和资料后处理的误差趋小控制方面居于国际同行的研究前列。
2003年，中国科学院声学研究所北海研究站开始进行噪声监测及反演海面参数技术研究，针对海面风、雨、浪的监测问题，采用海洋环境噪声反演海洋动力参数等技术，开展风动海洋环境噪声特性和反演风速方法及相关硬件技术研究，突破了判别近船噪声干扰以及DSP专用机实时信号处理并与硬盘快速数据交换等关键技术，研制了国内第一台噪声监测与反演风速的样机，具有在开阔海域利用环境噪声反演估计海面风、雨、浪等多项功能，为测量开阔海域风速和判别降雨情况提供了一种新原理、新方法，实现了利用实测环境噪声长期实时地监测相关海域的风速和降雨级别，并给出海浪估计值的研究目标。由于在开阔海域（如近海大陆架海域）无法安置普通风速仪直接监测海面风速，因此，利用水声学方法估测风速并判别降雨，具有不可替代的实际意义。