本发明涉及一种船载式VOCs走航秒级在线监测系统，无人船根据导航系统移动到目标检测位置，第一抽吸装置提供动力使得待测水源通过第一进口进入到第一进样装置，第一进样膜能将进入到第一进样装置内部待测水源中的有机物萃取与富集并通过第一出口输送到进样部，便携式挥发性有机物质谱仪的质谱真空紫外灯对挥发性有机物电离，得到的不同质荷比的离子经过数字矩形离子阱分析器分开后达到检测器，检测器对其进行检测并记录。由于将便携式挥发性有机物质谱仪装设于无人船上，无人船可以根据导航系统在待检测水域大范围行驶，并充分发挥便携式挥发性有机物质谱仪对有机物的在线秒级监测特性，能实现对待检测水域大范围秒级在线监测。