4。2  PM2。5数据采集处理程序设计 24

4。3  GPRS模块控制程序设计 27

4。4  UART通信程序设计 28

5  系统调试及测试 29

5。1  UM220-III模块调试 29

5。2  SIM900A模块调试 31

5。3  系统实测 33

5。4 调试问题及解决方式 34

结  论 35

致  谢 36

参 考 文 献 37

1  绪论

本章中，对选题背景及意义、PM2。5危害和监测现状以及本课题的研究思路进行了概述，并引出具体的研究工作，介绍了后续章节的内容安排。

1。1  选题背景及意义

随着经济快速发展所带来的环境污染状况日益严峻，当下人们更加关注环境污染的危害，其中，大气污染状况是与人们日常生活最为密切相关的一项。近年来，部分发达地区雾霾现象频现，不仅严重影响了人们的日常生活与出行，而且严重威胁着人体的健康状况，这引起了人们的广泛关注，而作为雾霾的主要成分之一的PM2。5也因此成为了人们重点关注的对象。我国对PM2。5的监测起步较晚，2012年才将PM2。5纳入环境空气质量监测指标[1]。PM2。5指的是空气中空气动力学直径小于或者等于2。5的悬浮颗粒，也被称作可吸入肺颗粒物或细颗粒物。由于PM2。5的粒径较小，所以它极易吸附有毒有害物质，并且会长时间停留在大气中，对大气环境质量、空气能见度以及人体健康等都有着重要的影响[2]。

本文中，提出并设计了一种移动式、可实时监测PM2。5浓度状况的小型设备，可将检测数据以及检测点位置等信息一同发送到服务器端，为人们的出行提供部分数据指导。目前，对于PM2。5的监测主要限于一些专业机构或环保部门，即便有一些小型的移动监测设备用于日常生活中的PM2。5浓度监测，其效果也仅限于对PM2。5浓度的测量显示方面，而本系统的主要思路是将此子系统安置于浮动车上，用以监测城市中主要路段的PM2。5浓度情况，通过网络传输至服务器端，并将所有信息在服务器端进行处理分析，用以为居民的出行以及其他一些活动提供环境质量的信息，为人们的健康出行等提供有效的指导。

1。2  PM2。5危害及监测现状

PM2。5监测数据的准确性将直接影响后续数据的研究与应用，这就需要对PM2。5监测技术比较分析，综合考虑监测准确性及监测系统设计可行性等方面因素。目前，PM2。5监测技术主要有重量法、β射线吸收法、微量振荡天平法和光散射法等[3-7]。

上述四种监测方式各有有缺点，实际应用情况也有所不同，其对比如表1所示：

表1。1  四种监测方式实际应用情况对比

监测方式 监测原理 实际应用情况

重量法 通过滤膜收集PM2。5后使用天平称重。 需人工称重，程序较繁琐，多应用于单点、某时间段内的采样与监测，为大气污染调查、研究提供数据。

β射线

吸收法 滤纸收集PM2。5后根据β射线照射下射线穿过滤纸和颗粒物散射后的衰减程度与PM2。5重量成正比关系，计算出PM2。5重量。