可实现自动、连续监测，多应用于大气环境监测业务应用中。

微量天平

振荡法

由空心玻璃管、滤芯等组成采样器，玻璃管一头粗一头细，粗头同定，细头装有滤芯。空气从粗头进，细头出，PM2。5就被截留在滤芯上。在电场的作用下，细头以一定频率振荡，该频率和细头重量的平方根成反比，根据振荡频率变化算出收集的PM2。5重量。

该方法可实现自动、连续监测。

光散射法 利用空气中颗粒物浓度越高，对光的散射越强这一原理，通过测定光的散射，理论上可以计算出颗粒物浓度。 由于光的散射与颗粒物浓度之间的关系受诸多因素的影响，使光散射和颗粒物浓度之间的换算公式随时随地都可能在变。论文网

据研究指出，PM2。5的危害极大，主要表现在如下几个方面[8-10]：

1）PM2。5悬浮于空气中，其对光线的散射作用将会影响空气能见度，在一定程度上增加了影响道路安全的不确定因素，可能造成交通事故增多，影响人们的出行。

2）PM2。5颗粒直径较小，因而更易被吸入肺中，而且一旦进入肺泡，便难以掉落，长此以往，势必影响着人们的身体健康状况。

3）PM2。5粒径较小，因此其较易长时间悬浮于空气中，而且极易吸附有毒有害物质，随着空气的流动，PM2。5的影响范围也将变广，因而对大气环境及人体健康的影响更大。

联合国环境规划署的研究报告指出，PM2。5浓度每上升20，我国每年会增加34万人死亡[10]。PM2。5对人体健康的影响是一个很缓慢的积累过程，往往容易被人忽视，但实际上一旦发现其身体的显著影响，可能已经为时太晚。因此，对PM2。5的监测以及基于环境状况对人们的出行规划显得更有意义。

1。3  研究设计思路

本系统的研究是基于对PM2。5的测量进行的，所以在研究设计初始阶段主要进行对PM2。5相关内容的研究了解，诸如PM2。5的危害、监测现状以及监测方式等等。在了解了PM2。5的基本知识后，对所要设计系统总体需求进行分析，便于后续的软硬件设计方案的简洁高效。根据系统的需求进行系统架构设计，以便运用较小的资源消耗实现所需功能，在完成系统的总体架构搭建后，着手进行了系统的软硬件设计，并经过调试与测试对系统方案做出了部分改进调整。研究思路如图1。1所示。

图1。1  研究设计思路

1。4  本文主要内容及安排

本文基于ARM硬件核心，提出并设计了一个PM2。5监测及数据传输系统，主要完成采集PM2。5浓度数据以及相应的位置数据，并将采集到的数据进行无线传输至服务器端，以供后续服务器端的处理应用。

第一章主要明确研究内容以及相关的背景知识，对PM2。5的监测研究现状以及本文的研究思路进行了简要阐述。

第二章分析系统设计的总体思路，划分各个系统模块，确定开发方向。

第三章根据系统的实际需求，进行硬件电路的设计以及器件选型，分别对电源模块、MCU控制模块、GPS模块、PM2。5检测模块以及数据传输模块进行硬件电路的设计。

第四章根据系统的硬件设计，完成各模块程序执行流程设计，完成PM2。5的数据采集、GPS位置信息的提取以及数据传输等程序的编写，将软件和硬件结合，构成完整的嵌入式系统，实现数据的采集及传输。