随着社会经济的持续增长和城市化的深入发展,城市空气环境污染及质量问题已引起了广泛的关注。建立高质量的空气质量自动监测系统,对空气环境保护和治理有着重要的理论价值和现实意义。论文对空气主要污染物的检测方法和空气质量自动监测系统软硬件进行了分析研究和设计开发。研究工作的内容和结果有:介绍了嵌入式实时系统的概念,分析了嵌入式实时系统的发展历程、现状、趋势。并提出采用PC/104系统作为采集系统的硬件平台及采用Windows CE嵌入式操作系统作为采集系统的软件平台的设计思想。通过对空气质量自动监测系统的系统架构和基于嵌入式PC/104总线的软硬件分析,提出了各子系统以及子系统内各功能模块的具体内容及其实现技术方案,对各种方案进行了比较和分析,选定了系统所需的硬件构成。阐述了嵌入式操作系统Windows CE的基本概念、核心特性,对嵌入式操作系统Windows CE的平台定制工具Platform Builder做了描述,并详细叙述了使用Platform Builder在x86平台下的Windows CE的定制过程;分析了Windows CE平台下的软件开发方法,以及驱动程序的架构。运用先进的计算机技术、网络通信技术和自动在线检测技术,设计开发了集实时性、智能化、网络化、系统化于一体的新型空气质量自动监测软件系统。系统采用分级多层次的架构体系,提出了模块化的开发方法。系统由智能化的监测子站软件,基于C/S模式的数据传输系统软件和一点对多点的中心监测系统软件三部分组成。设计的系统在正确性、功能性、可靠性、安全性、易用性和效率等方面均达到了较高的水平,在环保系统子站的调试中,其功能可以满足应用需求。