本发明公开了一种针对海上水质背景波动的水质检测方法、设备及系统，涉及水质检测技术领域，具体包括通过水质参数确定存在水质异常的区域；在存在水质异常的区域内，通过对紫外光谱数据进行噪声处理及基线漂移处理，得到异常检测数据；通过对异常检测数据进行降维处理，得到低维的异常检测数据；通过多分类支持向量机模型对低维的异常检测数据进行分类，并输出水质的主要污染物成分；通过折射率和紫外光谱数据计算主要污染物成分的浓度，本发明适用于非平稳非线性的水质数据，能够准确界定出水质中含有的主要污染物成分及其浓度，可以解决海上水质背景波动条件下的水质检测问题。