當(dāng)前巴西的森林大火無(wú)情的侵蝕著亞馬遜叢林，讓全世界關(guān)注這個(gè)占全球森林20%的面積、生活著世界上50%以上物種的世界之肺的命運(yùn)。據(jù)稱(chēng)，這場(chǎng)大火是當(dāng)?shù)剞r(nóng)民們?yōu)榱嗽谟炅种虚_(kāi)墾適應(yīng)種植的田地引火燒毀叢林導(dǎo)致的。事實(shí)上，類(lèi)似的大火新聞報(bào)道總是層出不窮：前不久的巴黎一把大火燒毀了法國(guó)文化標(biāo)志建筑巴黎圣母院讓世界扼腕；兩年前發(fā)生在英國(guó)倫敦西部一棟24層公寓大樓大火，在全世界直播畫(huà)面中，數(shù)十人被燒死的悲慘讓人心緊……

在科技文明十分發(fā)到的今天，我們總是會(huì)發(fā)現(xiàn)最原始的威脅依然存在于我們身邊，我們的現(xiàn)代科技真的無(wú)能為力嗎？對(duì)此，大量的消防科技開(kāi)發(fā)企業(yè)一定是不同意的！事實(shí)上，全球很多國(guó)家大量鋪設(shè)了消防設(shè)施，其中包括防范火災(zāi)的煙霧探測(cè)裝置廣泛應(yīng)用于我們的生活環(huán)境中，成功避免了大量的火災(zāi)事故。然而，數(shù)據(jù)顯示導(dǎo)致死亡的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)60%沒(méi)有配備煙霧報(bào)警器，23%的導(dǎo)致死亡的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)都安裝了煙霧報(bào)警器，但卻因?yàn)轭l繁錯(cuò)誤報(bào)警而被認(rèn)為禁用。

傳統(tǒng)的電離煙霧探測(cè)解決方案與光電探測(cè)方案對(duì)比分析

煙霧探測(cè)器傳統(tǒng)上是采用電離報(bào)警器構(gòu)建。然而，現(xiàn)在開(kāi)始向光電煙霧報(bào)警器發(fā)展。相比光電煙霧報(bào)警器，電離報(bào)警器能夠更快速地檢測(cè)到快速燃燒的火災(zāi)，通常要快30秒到90秒。檢測(cè)速度之所以存在這種差異，是因?yàn)闊熿F擴(kuò)散到煙霧腔中會(huì)有一個(gè)時(shí)間延遲。

但是，光電煙霧報(bào)警器對(duì)陰燃火災(zāi)的響應(yīng)速度要快得多，通常快10分鐘到50分鐘。光電煙霧報(bào)警器也不易發(fā)生滋擾報(bào)警，例如燒焦吐司或淋浴蒸汽等并不會(huì)引發(fā)報(bào)警。美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室（UL）將于2020年發(fā)布新版UL-217和UL-268標(biāo)準(zhǔn)，北美的所有煙霧報(bào)警器都必須符合這些標(biāo)準(zhǔn)。商業(yè)和住宅煙霧探測(cè)器正在重新設(shè)計(jì)，以滿(mǎn)足這些新標(biāo)準(zhǔn)。

光電煙霧報(bào)警器使用多個(gè)波長(zhǎng)的光源，因而可以區(qū)分微粒大小。借助多個(gè)波長(zhǎng)，煙霧報(bào)警器得以區(qū)分不同類(lèi)型的煙霧和常見(jiàn)的干擾源，從而提高煙霧報(bào)警器排除干擾源和避免誤報(bào)的能力。ADI集成光學(xué)模塊ADPD188B集成一個(gè)模擬前端、光電二極管、藍(lán)光和紅外LED，以實(shí)現(xiàn)煙霧和氣霧劑檢測(cè)，并利用2個(gè)LED波長(zhǎng)有助于區(qū)分顆粒大小以減少誤報(bào)。此外，其模擬前端 （AFE） 和集成設(shè)計(jì)可以改善電源管理，從而延長(zhǎng)電池壽命。

此外，電離檢測(cè)器使用輻射源（镅-241）讓空氣離子化，放入電場(chǎng)和測(cè)量電流，煙霧會(huì)中斷電流。此類(lèi)方案適合用于測(cè)量小顆粒，但是由于方案使用放射源容易引發(fā)健康方面的額擔(dān)憂(yōu)，而且檢測(cè)慢燃/陰燃火源的效果不佳。光電檢測(cè)器向取樣容器（LED）發(fā)射光，測(cè)量散射光（光電二極管）從而實(shí)現(xiàn)煙霧探測(cè)。這類(lèi)解決方案適合用于測(cè)量大顆粒，通常需要使用煙室來(lái)抑制環(huán)境光，減少/避免灰塵和昆蟲(chóng)/蜘蛛進(jìn)入，而煙室降低系統(tǒng)性能、增加響應(yīng)時(shí)間。因此，當(dāng)今典型的光學(xué)檢測(cè)器采用向前散射，長(zhǎng)度為幾厘米，收集數(shù)據(jù)需要較長(zhǎng)路徑。

而基于ADPD188BI用于煙霧和氣霧劑檢測(cè)的光學(xué)模塊采用了反向散射，使用兩種顏色來(lái)支持確定顆粒大小。全集成發(fā)光二極管、光電二極管、AFE、ADC、發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)器和時(shí)序內(nèi)核，從而使得體積更小（3.8mmx5mmx0.9mm），具有高度環(huán)境光抑制性能。除了滿(mǎn)足UL217第8版和其他機(jī)構(gòu)的要求外，還具有兩種顏色支持粗略顆粒尺寸測(cè)定，能實(shí)現(xiàn)更多的設(shè)計(jì)和集成選項(xiàng)，包括無(wú)煙室設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化組裝流程和供應(yīng)鏈管理。更關(guān)鍵的是，該解決方案能區(qū)分不同的顆粒大小來(lái)排除生活中可能出現(xiàn)的干擾，大大提高探測(cè)準(zhǔn)確度，從而避免頻繁誤報(bào)。

基于ADPD188BI的光電式煙霧檢測(cè)系統(tǒng)測(cè)試

根據(jù)UL-217第8版煙霧探測(cè)器規(guī)范中列出的全套煙霧測(cè)試，對(duì)ADPD188BI進(jìn)行評(píng)估。任何在北美銷(xiāo)售的煙霧探測(cè)器都必須通過(guò)這些測(cè)試才能獲得UL認(rèn)證。通過(guò)表征系統(tǒng)對(duì)這些煙霧源的響應(yīng)，這些測(cè)試向煙霧探測(cè)器制造商顯示采用ADPD188BI的最終煙霧探測(cè)器設(shè)計(jì)的預(yù)期性能，并為分類(lèi)和閾值設(shè)置算法提供指導(dǎo)。

所有測(cè)試均在美國(guó)伊利諾伊州迪爾菲爾德的保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。測(cè)試的操作和參考數(shù)據(jù)的收集均由UL人員完成。所有ADPD188BI硬件和軟件均由ADI公司人員維護(hù)和操作。在UL試驗(yàn)室內(nèi)，每個(gè)煙霧警報(bào)器位置處的煙霧遮蔽水平由安裝在煙霧探測(cè)器測(cè)試位置附近的光電管光束組件監(jiān)測(cè)，該組件與煙霧源相距預(yù)定距離（根據(jù)所進(jìn)行的UL測(cè)試確定）。UL參考光束測(cè)量煙霧遮蔽水平與時(shí)間的關(guān)系，用每英尺遮蔽百分比表示。收集光束數(shù)據(jù)并加上時(shí)間標(biāo)記，以與ADPD188BI傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。

ADPD188BI煙霧檢測(cè)器經(jīng)過(guò)以下測(cè)試：

紙張燃燒測(cè)試 – UL217 par. 51.2

木頭燃燒測(cè)試 – UL217 par. 51.3

明燃的聚氨酯泡沫試驗(yàn) – UL217 par. 51.4

陰燃煙霧測(cè)試 – UL217 par. 52

陰燃聚氨酯泡沫試驗(yàn) – UL217 par. 53

烹飪干擾煙霧測(cè)試 – UL217 par. 54

灰塵測(cè)試 – UL217 par. 68

炫目測(cè)試 – EN14604（歐洲標(biāo)準(zhǔn)）

庚烷測(cè)試 - 以前的UL217要求，在版本8中被聚氨酯測(cè)試取代，仍然包括在一些歐洲規(guī)范中。

結(jié)論

ADPD188BI是一種利用雙波長(zhǎng)技術(shù)進(jìn)行光學(xué)煙霧和氣霧檢測(cè)的光學(xué)模塊，ADPD188BI模塊中集成的ADPD1080模擬前端具有出色的光抑制性能，因此它能通過(guò)EN14604眩目測(cè)試，并支持實(shí)現(xiàn)成本更低的無(wú)腔煙霧探測(cè)器設(shè)計(jì)。

該器件已在美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室按照UL217煙霧探測(cè)器認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了測(cè)試。收集每個(gè)測(cè)試的數(shù)據(jù)，并將參考光束響應(yīng)與ADPD188BI的藍(lán)光和紅外響應(yīng)時(shí)間對(duì)準(zhǔn)來(lái)生成曲線(xiàn)。在所有測(cè)試中，ADPD188BI響應(yīng)與參考數(shù)據(jù)符合得很好，證明該傳感器能夠檢測(cè)UL217全套測(cè)試中的所有煙霧。