當前在水泥工業生產現場使用的廢氣在線監測系統通常是由采樣頭、樣氣預處理系統、分析系統和數據處理與傳輸系統四大部分構成的。其中采樣頭和樣氣預處理系統常常連為一體，統稱為取樣系統。 
1 取樣系統 
       因此取樣系統除了采集樣氣外，還要負責對樣品進行降溫、除塵和除濕等處理；如果需要濾掉某些干擾組分，也應在取樣系統中進行。而且，這些處理過程要盡可能地快，以免延長分析滯后時間。取樣系統的技術含量很高。 
2 分析系統 
       分析系統是監測設備的核心，其測量精度和速度決定著監測的效果。同時，由于生產現場條件比較惡劣，只有能夠長期穩定工作的過程分析儀器才能用于爐氣的在線監測。按照能夠同時分析的成分多少，過程分析儀器可分為單指標和多指標兩類。 
2.1 單指標分析儀器 
      單指標分析儀器是利用成分的特殊物理或化學性質設計的，通常僅選擇性地分析所測定混合氣體中的一種成分。普遍的特點是技術成熟、結構簡單，同時成本較低。在氣化發生爐應用的此類儀器有以下幾種： 
（1）氧化鋯氧量分析儀， 
（2）磁式氧分析儀， 
（3）熱導式氫分析儀， 
（4）紅外分析儀， 
（5）傳感器類分析儀。 
2.2 多指標分析儀器 
      絕大多數通過爐氣信息實施控制的工藝所涉及的氣體種類都不止一種。因此，多指標的分析儀器更有實際應用的價值。常用的多指標分析儀器有以下幾類： 
（1）工業氣相色譜儀：工業氣相色譜在爐氣分析中應用最多，氣體組分按H2、N2、CO和CO2的順序依次被測定。除了國內少數高爐仍采用該方法之外，工業氣相色譜儀逐漸被組合式分析系統或質譜儀代替。 
（2）組合式分析系統：適于測定組分數小于4種的工藝過程，其實時性遠優于工業氣相色譜儀；其成本又遠低于質譜儀。因此，對于爐氣中CO、CO2和H2的在線監測、煤制粉過程中CO和O2的在線監控等領域應用較廣。 
（3）工業氣體質譜儀：質譜儀以物質離子的質荷比作為判據進行定性和定量分析。氣體質譜儀通常采用電子轟擊方式離子化，所有物質都有特征的解離方式。因此，從原理上講，質譜是一種”萬能”儀器。