传统意义上的水质自动监测站一般有以下各系统组成：站房、采水系统、配水系统、测试系统、数据采集与传输系统、控制系统等。
水站的监测指标
河流上水站的标准仪器配置为五参数(水温、pH、溶解氧、电导率、浊度)、高锰酸盐指数和氨氮自动分析仪。湖库上的水站在上述基础上增加了总磷、总氮和叶绿素。在某些区域根据当地的污染特征还可以增加挥发性有机污染物(VOCs)和重金属。在饮用水源地的水站则可以增加生物毒性和粪大肠菌群。
水站的监测频次
国家水站每4小时采样分析一次，每天每个监测项目可以得到6个监测结果。水站运维技术人员可以通过控制软件自行设定监测频次，最大监测频次为每小时一次，全天24次。
国家水站建设的目的
国家水站的建设是为了实现环境管理部门对全国主要流域重点断面水质状况及其变化趋势的实时掌控。
国家水站的选点原则
国家水站的选点原则是在重要河流的干支流省界;重要支流汇入口及入海口;重要湖库湖体及出入湖河流;国界河流及出入境河流;重大水利工程项目周边等。
国家水站的经费来源
国家水质自动监测网络水站的建设与运行经费由国家财政全额拨款。
国家水质自动监测网络
环境保护部(原国家环保总局)于1999年9月开始，在我国部分主要流域开展了地表水水质自动监测站的试点工作，并分别在松花江、淮河、长江、黄河及太湖流域的重点断面建设了10个水质自动监测站。在试点的基础上，从2000年9月份开始，经过“十五”、“十一五”十年的努力，陆续在松花江、辽河、海河、黄河、淮河、长江、珠江、太湖、巢湖、滇池流域等十大流域的重点断面以及浙闽河流、西南诸河、内陆诸河、大型湖库以及国界出入境河流上建成了149个水质自动监测站。初步形成了覆盖我国主要水体的水质自动监测网络。具体位置与分布见下图。
国家地表水水质自动监测网点位分布示意图
国家水质自动监测数据的应用
在中国环境监测总站网站发布水质自动监测的实时数据和全国主要流域重点断面水质自动监测周报。
自动监测数据由控制系统自各台分析测试仪器上采集存储之后通过VPN方式传送到各水质自动站的托管站和中国环境监测总站。通过互联网实现实时发布。托管站也可以通过VPN和电话拨号两种通讯方式实现对所托管子站的实时监视、远程控制及数据采集。各省环境监测中心站及其他经授权的部门也可随时从总站的数据库中调阅各水站的历史监测数据。与常规水质监测相比较，水质自动监测的监测频次高、监测结果传输及时，除便于环境管理系统及时掌握水环境质量外，还可根据需要形成日报、周报等各种形式的报告。
