大气颗粒物的质量浓度是大气污染监测中的一项重要指标并且一直是国内外专家所关注的问题。由于粒径小于10μm的颗粒物能穿过咽喉部进入下呼吸道而产生对人体健康更大的危害,所以对大气中细小颗粒物浓度的监测显得格外重要。国内使用的传统离线称重法忌于实时性、精确性上的缺陷,显然已经不能满足现代社会的需求,而引进国外先进的自动颗粒物浓度监测仪又耗资巨大,所以研发一种具有自主知识产权的在线细颗粒物质量浓度监测系统具有里程碑性的意义。本课题基于对颗粒物自动监测系统研究意义的认知和对国内外颗粒物监测技术了解的基础上,提出了以锥形元件微量振荡天平法为检测原理,以GPRS无线技术为传输手段的颗粒物质量浓度监测方案。这种方案在保证监测数据实时性的同时又提高了检测精度,为监测工作带来了便利,也提高了监测工作的科技含量。课题创新地建立了振动质量与振动频率之间的数学模型并将这种数学模型运用于颗粒物质量的检测,巧妙地将颗粒物质量浓度的检测问题转化为锥形元件微量振荡天平振荡频率的检测问题,并且通过MATLAB的仿真分析功能验证了该数学模型的正确性和有效性。在传感器的设计部分,确定了以光、电结合的检测方法,运用光敏晶体管、发光二极管和电路的组合来检测锥形元件的振荡频率。这种检测方法相较于单纯的机械结构检测方法具有更高的精确度。本课题基于远程监测的要求,采用了GPRS无线分组业务技术进行监测数据的远程传输,将工作现场检测到的数据远程传送到室内监测计算机的人机界面上以达到远程监测的目的,同时利用LabVIEW软件设计了人机交互界面。综上所述,本课题提出了一种创新的、利用无线网络进行远程监测细颗粒物质量浓度的在线系统。该系统与传统监测系统相比,创新性在于:利用振动频率与质量增量的关系构建了颗粒物监测系统的最简谐振模型;通过光电检测技术达到了更高的检测精度;利用GPRS无线技术构建颗粒物传输系统。通过上述技术的融合,保证了对颗粒物污染进行有效实时的监测,从而便于人们对其采取相应的防御措施。该课题的相关内容已经成功申请了专利一项,目前另两项发明专利正在申请进程中。