煙氣排放連續監測系統一般由氣體分析儀，粉塵分析儀，溫度、壓力、流速監測儀，樣氣采集系統，樣氣預處理系統，保護反吹系統，自動標定系統，系統控制與數據采集系統等部分組成。隨著計算機通信技術的發展，通用分組無線服務技術、ADSL寬帶網絡也相繼應用在CEMS上，該系統實現了實時、遠程、大數據量的數據采集和傳輸等功能，具有適應性強、安裝方便、性能穩定等特點。
煙氣排放連續監測系統由于地理范圍普遍而分散，包含的信息量和數據量也較加大，需要由無線傳感器網絡技術組成一個物聯網絡，通過傳感器節點等感知設備獲取監測儀器上的各種信息，如煙氣濃度、煙塵濃度、溫濕度、排氣量等，并接入互聯網絡實時傳送到監測部門。目前主要依據煙氣分析儀檢定規程在示值誤差、重復性和穩定性等方面進行檢定或校準，煙氣濃度的基標準溯源到質量，通過稱重法來實現氣體濃度的定標，同時利用氣瓶來實現各個儀器間的校準和量值的傳遞，該檢定/校準方法對煙氣排放連續監測系統的量值準確統一發揮了重要的作用。但這必然會帶來以下幾個問題：
1、是稱重法在獲得10-6～10-12級別濃度的氣體時所能達到的限度濃度和不確定度比大。這些問題勢必會導致測量煙氣濃度的色譜或光譜儀器的量值不一致性。
2、是氣瓶內的標準氣體會受到氣瓶內吸附的其他雜質氣體的影響，而且帶來航空運輸的難度；
3、是隨著氣瓶使用壓力的降低，氣瓶內氣體的成分會發生改變，而且這個改變是不可控制的；
目前，CEMS分析測量方法的發展方向主要有傅立葉紅外監測法和線狀光譜技術(又稱可調諧二管激光分析技術)，紅外監測法是一種全譜分析技術，利用紅外光譜的吸收信息可以確定分子的化學成分，達到準確的定性和定量分析，設定參數后不僅可以連續自動地進行SO2和NOx的監測，還可以監測出復雜煙氣中其他化學組分的含量；可調諧二管激光分析技術是一種新的痕量氣體分析方法，它的線狀光譜譜寬窄到10-2nm數量級，可以地排除其他氣體組分干擾。
針對不同污染物，CEMS的分析測量方法較加多樣。SO2測量方法有紫外熒光法、非色散紅外法、紫外吸收法；NOx測量方法有不分光紅外法、化學發光法、脈沖熒光法；粉塵測量方法有激光散射法、β射線法、激光后散射法。其中，紫外熒光法測量SO2是指煙氣在190～230nm紫外光下，SO2分子受激發生成激發態，再由激發態返回基態時發出熒光，測量熒光強度即可有SO2氣體濃度，此方法靈敏度好，可檢測到10-12級別的低濃度氣體，適用于稀釋法CEMS；NDIR法利用氣體對紅外線光譜能量的吸收在波長上具有選擇性對氣體進行定性定量測量，具有很好的性價比，可同時測定多種組分氣體，適用于直接抽取法CEMS；CLD法是煙氣中的NO或者利用鉬催化技術由NO2轉化的NO與臭氧發生反應，發光強度與氣體濃度成正比，適用于稀釋法CEMS。
CEMS是指對大氣污染源排放的氣態污染物和顆粒物進行濃度和排放總量連續監測并將信息實時傳輸到主管部門的裝置，被稱為“煙氣自動監控系統”，CEMS分別由氣態污染物監測子系統、顆粒物監測子系統、煙氣參數監測子系統和數據采集處理與通訊子系統組成。氣態污染物監測子系統主要用于監測氣態污染物SO2、NOx等的濃度和排放總量；顆粒物監測子系統主要用來監測煙塵的濃度和排放總量。
煙氣分析儀量程設計：測量范圍小于200ppm，達到我國環境行業標準；分辨率達到1ppm，適用于低濃度煙氣認證。測量準確度高：基于當先的非分光紅外氣體分析技術，創造性采用隔半氣室氣路設計：儀器穩定性強，受外界干擾(溫度波動、電壓波動等)影響愈小，漂移愈低；多組分測量氣體間基本無交叉干擾，測量準確度高。自動化程度高；配置專科化預處理方案，具備數字和模擬輸出功能，高自動化低維護，無需人工值守即可實現實時在線監測，大幅減輕企業人工成本。
稀釋抽取式煙氣CEMS煙氣通過前端填有濾料的“恒流稀釋探頭”和導氣管，經凈空氣稀釋的煙氣進入分析儀進行測量的CEMS。現場煙氣CEMS由直接插入煙道或管道安裝在探頭前端的電化學或光電傳感器或發射一束光穿過煙道或管道對煙氣進行測量的CEMS。EMS煙氣排放連續監測系統是由氣態污染物(SO2、NO等)監測、顆粒物監測、煙氣參數(流速、溫度、壓力、濕度)監測及數據采集與處理4個子系統組成。
在大氣監測方面網格化大氣監測、VOC在線監測、廠界污染物在線監測、煙氣在線監測已成為當下大氣污染物監測的主要。相繼出臺了大氣污染物監測的各類標準。在煙氣監測方面，我國對監測煙氣排放也越來越嚴格，特別是在電力、煤化工、鋼鐵、脫硫脫硝、石油石化、有色金屬、建筑材料等方面。煙氣主要產生于工業生產的煙囪排放，是氣體和煙塵的混合物。煙氣成分復雜，涉及到的氣體包括了NO、NO2、SO2、CO、CO2、O2、HC、粉塵揮發性氣體、水蒸氣。
數據管理簡捷，可通過多種接口傳輸到上級集中控制系統。主要應用在火電廠、鋼鐵廠、有色金屬冶煉廠、煉鋁廠、水泥廠、磷肥廠、硝酸廠、硫酸廠，石油化工廠、化學纖維廠、工業窯爐、鍋爐、民用采暖鍋爐等。應用該產品需要有我國環境部門的認證證書以及計量生產許可證等，主要應用于各種工業廢氣排放源的連續監測中，包括火力電廠，垃圾焚燒電廠，化工廠，造紙廠等行業，具有不錯的適用性，能夠在線測量SO2濃度、NOx濃度、CO濃度、顆粒物濃度、含氧量、溫濕度、壓力和流速等多項氣體參數。
