随着我国如今经济的不断发展，工厂开始密集建设，机动车保有量也是逐年增长，这在为我们生活带来便利实惠的同时，也带来了严峻的空气污染问题。近几年开始，雾霾这个词进入了我们的视线。雾霾中含有数百种颗粒物质，其中的主要组成成分就是直径小于2.5微米的悬浮颗粒物，即PM2.5。雾霾天气对人们的健康生活产生了恶劣的影响，容易诱发呼吸道疾病以及血液系统疾病，还会在出行时阻碍视线，引发交通事故。因此，治理空气污染问题成为了我国目前的一个重要任务。而治理空气污染的首要任务，便是对影响空气质量的指标进行实时监测。我们可以据此来了解当前的空气污染情况及其变化规律，为市民的出行提供建议，为今后的治理工作提供理论数据，还可以及时定位污染源，从而采取措施，减少空气污染物的排放。本文设计了一种远程空气质量监测仪，该监测仪可以部署在GSM网络所覆盖的地区，将采集到的空气中可吸入粉尘的浓度参数通过GPRS网络传送至服务器，以此实现对公共场所空气质量的实时动态监控。

近年来，为了实时监测空气质量指数等重要信息，我国正积极构建国家环境空气质量监测网，据不完全统计，现阶段我国的空气质量监测工作已经覆盖了1800多个市、县。我国的空气质量监测系统是一套以空气质量监测仪器为核心的自动测控系统，基于干法仪器的生产技术、定电位电解传感器原理、国际上成熟的电子技术和网络通讯技术。传统的湿法的测量原理是库仑法和电导法等，需要大量试剂，存在试剂调整和废液处理等问题，操作繁琐，故障率高，维护量大。而干法基于物理光学监测原理，利用顶电位电解传感原理，样品始终保持在气体状态，没有试剂损耗，具有维护量小，性价比高，实用性强的优点。但观察我国环境空气监控工作现状，普遍化、自动化、标准化较世界先进水平仍有一定的差距。而近几年，国外已经开始发展灵敏度更高的长光程吸收光谱仪，目前尚处于试验阶段。这种仪器基于激光光源进行监测，具有距离分辨率高，实时测量范围大等特点，在环境监测方面受到了国际范围的广泛重视，已成为空气质量监测系统的发展的新方向。

2. 研究的基本内容与方案

本设计的主要任务是完成对空气中污染颗粒物作计数测量，能进行PM2.5和PM10多档位测量，对测量数据能实时在线处理，也可以离线处理，具有测量数据分析功能，能将测量数据上传至上位机，实现网络传输，远程监控。

设计方案选择

PM2.5传感器模块采用的是DSL-01激光粉尘数字传感器，可以用于获得单位体积内空气中悬浮颗粒物个数及质量，即颗粒物浓度，并以数字接口形式输出。该传感器体积小巧，安装方便，可直接与单片机串口连接，通过相应的命令对其进行控制，读取空气监测数值，响应速度快，监测数值稳定准确，抗干扰能力强。

该传感器采用激光散射原理。即令激光照射在空气中的悬浮颗粒物上产生散射，同时在某一特定角度收集散射光，得到散射光强随时间变化的曲线。进而微处理器利用基于米氏理论的算法，得出颗粒物的等效粒径及单位体积内不同粒径的颗粒物数量。

工作原理图如图1所示：

图1 传感器工作原理图

通信方案选择：

有线通信方式在目前运用非常广泛，但若应用到本远程空气质量监测仪中，便会出现扩展性差，布线麻烦等缺点，无线通信方式则正好适合本仪器。下面将比较几种常见的无线通信技术。

（1）蓝牙技术。它是一种距离短、成本低的无线信息传输技术，传输速度快，但其有效传输距离仅为10米，应用在本仪器中传输距离明显不足。