安防是安全防范的簡稱，與社會經(jīng)濟、生產(chǎn)活動密切相關，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和技術的不斷進步，安防行業(yè)已經(jīng)成為社會公共安全體系的一個重要組成部分。安防設施是保護公民人身安全和國家、集體、個人財產(chǎn)安全的重要防范設施，目前安防行業(yè)形成了上游安防設備研發(fā)設計制造、中游系統(tǒng)集成解決方案設計和實施、下游報警運營和維護的產(chǎn)業(yè)鏈。安防產(chǎn)品涵蓋面較為廣泛，主要包含四大類產(chǎn)品——視頻監(jiān)控、門禁、防盜報警和消防設備。煙霧報警器屬于安防行業(yè)中的家用安防報警領域。
家用安防報警器包括：煙霧報警器、一氧化碳報警器、燃氣報警器、水感報警器、熱感報警器、復合報警器，煙霧防盜器等，煙霧報警器也是家用安防報警器市場中需求量最大的產(chǎn)品之一，通過火災發(fā)生初期，傳感器將探測到的煙霧信號，積分放大后送至控制芯片和設定的閾值進行比較，判斷是否需要給出報警信號。
消防安全保障著國民經(jīng)濟和社會的發(fā)展，是衡量一個國家和城市現(xiàn)代文明程度的標志之一，是國家經(jīng)濟社會發(fā)達程度的重要體現(xiàn)。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市現(xiàn)代化水平不斷提高，起火因素也日漸增多、火災愈發(fā)呈現(xiàn)出多樣性和復雜性的特點。一旦發(fā)生火災，撲救的難度也相應增大，不僅造成了巨額的經(jīng)濟損失，而且經(jīng)常出現(xiàn)人員傷亡事件。因此，完善消防系統(tǒng)的建設，對預防火災有至關重要的作用。消防系統(tǒng)分為報警系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)，消防報警設備作為消防系統(tǒng)的前端預警設備，在整個消防產(chǎn)品體系中占有重要地位，隨著消防產(chǎn)業(yè)整體的發(fā)展，消防報警設備將擁有極大的市場空間。提高火災報警裝備水平，提前發(fā)現(xiàn)火災隱患，及時啟動自動滅火系統(tǒng)或采取撲救措施，是減少經(jīng)濟、人員損失的關鍵環(huán)節(jié)。
一、煙霧報警器的工作原理
火災探測報警器屬于火災自動報警系統(tǒng)的一個重要組成部分，是樓宇安防系統(tǒng)中最基本和最關鍵的部件之一，對被保護區(qū)域進行不間斷的探測，把火災初期階段能引起火災的參數(shù)（煙、溫度等）及時、準確地檢測出來并報警。火災報警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災自動報警裝置、火災警報裝置以及具有其他輔助功能裝置組成的，它具有能在火災初期，將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰等物理量，通過火災探測器變成電信號，傳輸?shù)交馂淖詣訄缶刂破鳎⑼瑫r顯示出火災發(fā)生的部位、時間等，使人們能夠及時發(fā)現(xiàn)火災，并及時采取有效措施，撲滅初期火災，最大限度地減少因火災造成的生命和財產(chǎn)的損失?；馂臒熿F報警器按不同標準可以分為不同類別，按設備對現(xiàn)場信息采集的面積和范圍分為：點型探測器和線型探測器；按探測原理及對現(xiàn)場的信息采集類型分為：離子煙霧探測器、光電煙霧探測器、感溫探測器、火焰探測器、特殊氣體探測器等。
離子煙霧火災探測報警器具有離子腔和放射源，因煙霧顆粒對腔體內(nèi)離子具吸附作用從而改變電離電流，探測器通過相應電路對電流強弱進行處理，監(jiān)測煙霧濃度從而判斷火災的發(fā)生。
離子探測器于1940年代出現(xiàn)，是最早發(fā)明的煙霧探測裝置，其適用于絕大多數(shù)場所，但它對環(huán)境濕度、清潔度的要求較高，且清洗維護成本高昂，因此近年來使用量已大大減少。光電感煙探測器的探測原理基于紅外光的散射效應，探測器內(nèi)設置有發(fā)光源和接收器。正常情況下，接收器接收不到光，一旦煙霧粒子進入光電腔，光發(fā)生散射，接收器便會接收到符合角度的光線，隨之產(chǎn)生相應脈沖電信號并傳遞至處理電路進行處理，從而判斷火警是否發(fā)生。光電式煙霧探測器可靠性高、壽命長，適用于除產(chǎn)生完全黑煙的火災場所外的其他火災場所，適用范圍更為廣闊，目前已成為市場上最常用的火災探測報警器。
火災發(fā)生的早期階段一般都會產(chǎn)生大量煙霧?；馂臒熿F的構(gòu)成中有四種典型煙霧，其煙霧顆粒的溶結(jié)、顆粒的粒徑、灰度、散射角度等參數(shù)不盡相同。煙霧的探測主要是利用紅外光在煙霧中產(chǎn)生反射或散射的原理進行煙霧探測，光電轉(zhuǎn)換元器件將檢測到的反射紅外光或散射紅外光轉(zhuǎn)換為電信號，電信號的變化對應于煙霧濃度的變化。在煙霧的探測中，通常采用煙霧探測室對煙霧顆粒進行檢測，煙霧探測室和紅外發(fā)射光源、紅外光電轉(zhuǎn)換元器件構(gòu)成一個組件共同完成火災煙霧的探測。
光電感應煙霧報警器具有精度高、壽命長、抗風、抗潮和抗電磁干擾等多種優(yōu)點。由于它拋棄了放射源，全部由電子元器件組成，因而成為各國政府推廣使用和各消防電子企業(yè)開發(fā)研究的重點。
隨著電子技術特別是光電子技術的飛速發(fā)展，其制造成本越來越低，加之生產(chǎn)安裝簡單方便，因此光電感應煙霧報警器的市場占有率越來越大，尤其是民用住宅的使用，基本上已全部采用了光電感應型煙霧報警器。
有資料表明，光電感應煙霧報警器在日本的使用份額已占到感煙火災探測器的97％以上。
二、煙霧報警器的今世
煙霧報警器具有監(jiān)測煙霧的感應功能，可以探測 70% 以上的火災，一旦發(fā)生火災危險，報警器便會發(fā)出高分貝的聲音或發(fā)出電子信息及時警醒人們發(fā)現(xiàn)火災，以減少人員傷亡和損失，所以，煙霧報警器是目前世界上應用較普及、數(shù)量較多的火災報警器。
煙霧報警器設備分為獨立式煙霧報警器和商用煙霧報警系統(tǒng)，各類場所的特殊性決定了適用的設備的種類，鑒于公寓、住宅、活動住房等家庭場所的私密性、獨立性，一般采取獨立煙霧報警器。獨立式煙霧報警器是一種感煙型火災探測報警器，能夠探測火災時產(chǎn)生的煙霧，及時發(fā)出報警，不需和火災報警控制器連接。
隨著科技的發(fā)展，“ 智能家居”、“ 智慧城市”的建設逐漸提上日程，越來越多的無線煙感報警器產(chǎn)品走進“智能家居”，帶給人們舒適性、便利性、藝術性的高體驗度。越來越多的無線消防報警系統(tǒng)加入“智慧城市”建設，與城市管理平臺雙向巡檢，實時定位火情發(fā)生地，不論產(chǎn)品在何處發(fā)生火情，城市管理平臺可第一時間接收到報警信息，調(diào)度消防官兵及時撲救，極大地保護人們的生命財產(chǎn)安全。
目前，家用的智能煙感報警器，使用場景簡單，多采用 WiFi、ZigBee、藍牙這類短距離無線通信方式。但是在樓宇、園區(qū)、景區(qū)這種商用領域，智能煙感主要是基于 NB-IoT 和 LoRa廣域網(wǎng)通信技術的無線煙感器。
煙霧報警器從傳統(tǒng)的有線聯(lián)網(wǎng)煙感、獨立式煙感發(fā)展到今天的普通無線煙感，以及基于 NB 和 LoRa 的智能煙感歷程。
NB-IoT 和 LoRa 技術是最有發(fā)展前景的兩個低功耗廣域網(wǎng)通信技術，這兩種技術都有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗少等特點，都在積極擴建自己的生態(tài)系統(tǒng)，根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的預測，至 2022 年全球?qū)⒂?nbsp;770 億設備連接到物聯(lián)網(wǎng)，市場規(guī)模超萬億美元。
智能家居設備主要應用在智能建筑之中。智能建筑行業(yè)發(fā)展?jié)摿O大，被認為是我國經(jīng)濟發(fā)展中一個非常重要的產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)業(yè)帶動作用更是不容小覷。據(jù)統(tǒng)計，美國智能建筑占新建建筑的比例為 70%，日本為 60%。我國智能建筑起步于 1990 年，比美國晚 6 年，比日本晚 4 年，通過對比美國和日本智能建筑的發(fā)展歷程，預計未來我國智能建筑在新建建筑中的比例仍將保持每年3個百分點左右的提升速度。智能安防系統(tǒng)在智能家居體系中占有核心地位，肩負保障居民住宅、人身安全的重任，而安防報警設備則是安防系統(tǒng)中的第一道防線，起到“防患于未然”的作用，因此，在智能家居設備與日俱增的需求環(huán)境下，智能安防報警設備作為智能家居不可或缺的重要部分，必將不斷進行產(chǎn)品升級以適應智能家居系統(tǒng)的要求，需求面臨更加廣闊的市場空間。
隨著我國城鎮(zhèn)化建設步伐的不斷加快，構(gòu)建智慧城市已經(jīng)成為大勢所趨，近年來，我國啟動了“平安城市”和“智慧城市”的建設，“平安城市”是“智慧城市”的重要組成部分，在“智慧城市”的建設中，最基礎的環(huán)節(jié)之一是如何實現(xiàn)智慧安全防范功能，而“智慧消防”是隸屬于智慧安全防范中重要的子模塊?！爸腔巯馈斌w系的功能包括：報警功能、信息記錄和重放功能、指揮功能、消防移動端功能等，廣泛的透徹感知、全面的互聯(lián)共享、集中的智能計算是智能消防系統(tǒng)建設的特征。
因此，“智慧消防”需要不斷適應“智慧城市”的發(fā)展，并在消防安全服務的建設、運營和商業(yè)化模式方面進行不斷創(chuàng)新。住建部和科技部于 2020年 4 月 7 日公布了第三批國家智慧城市試點名單，至此國家智慧城市試點已達 290 個，智慧消防、智慧城市建設等政府公益項目的實施，將推動社會對智能安防產(chǎn)品需求快速增長。
三、煙霧報警器的未來與展望
煙霧、氣體報警器作為安防報警器領域重要產(chǎn)品，能夠通過煙霧、氣體報警器對周圍環(huán)境識別，判斷是否存在火災、有毒氣體泄漏等風險，并產(chǎn)生預警報警。因此，低誤報率、高穩(wěn)定性靈敏性、可靠性是衡量產(chǎn)品的重要標準。該類產(chǎn)品的發(fā)展依賴于光學、氣體、溫度傳感器的發(fā)展，除傳感器因素外，煙霧、氣體報警器的技術主要表現(xiàn)于產(chǎn)品的電路的設計及軟件技術、數(shù)據(jù)信訊技術與生產(chǎn)制造工藝等方面，科學的設計能大大提高設備的通用程度，對產(chǎn)品的功耗、功能、集成程度、誤報率產(chǎn)生重要影響。
由于煙霧、氣體報警器應用領域不斷擴大，在各種不同環(huán)境下，需要對其精度、性能、穩(wěn)定性、誤報率等方面提出不同級別的要求。因此，利用先進技術及工藝，選擇恰當?shù)墓鈱W迷宮、氣體傳感器，促進煙霧、氣體報警器行業(yè)向低功耗、低誤報率，報警信號無線遠距離傳輸、多功能、集成化和系統(tǒng)化發(fā)展將是行業(yè)的發(fā)展趨勢。
隨著無線物聯(lián)網(wǎng)通信技術的發(fā)展以及智能家居、智慧城市與日俱增的需求推動下，煙霧報警器的技術升級，將會加快傳統(tǒng)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，為安防行業(yè)智能時代新的需求帶來爆發(fā)性增長。
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