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(fù)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(zāi)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(shè)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(zāi)愈發(fā)呈現(xiàn)出多樣性和復(fù)雜性的特點。一旦發(fā)生火災(zāi),撲救的難度也相應(yīng)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(shè),對預(yù)防火災(zāi)有至關(guān)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(shè)備作為消防系統(tǒng)的前端預(yù)警設(shè)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(shè)備將擁有極大的市場空間。提高火災(zāi)報警裝備水平,提前發(fā)現(xiàn)火災(zāi)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(guān)鍵環(huán)節(jié)。
一、煙霧報警器的工作原理
火災(zāi)探測報警器屬于火災(zāi)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(guān)鍵的部件之一,對被保護區(qū)域進行不間斷的探測,把火災(zāi)初期階段能引起火災(zāi)的參數(shù)(煙、溫度等)及時、準確地檢測出來并報警?;馂?zāi)報警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災(zāi)自動報警裝置、火災(zāi)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(zāi)初期,將燃燒產(chǎn)生的煙霧、熱量、火焰等物理量,通過火災(zāi)探測器變成電信號,傳輸?shù)交馂?zāi)自動報警控制器,并同時顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位、時間等,使人們能夠及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi),并及時采取有效措施,撲滅初期火災(zāi),最大限度地減少因火災(zāi)造成的生命和財產(chǎn)的損失?;馂?zāi)煙霧報警器按不同標準可以分為不同類別,按設(shè)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(zāi)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(yīng)電路對電流強弱進行處理,監(jiān)測煙霧濃度從而判斷火災(zāi)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(yīng),探測器內(nèi)設(shè)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(yīng)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(zāi)場所外的其他火災(zāi)場所,適用范圍更為廣闊,目前已成為市場上最常用的火災(zāi)探測報警器。
火災(zāi)發(fā)生的早期階段一般都會產(chǎn)生大量煙霧。火災(zāi)煙霧的構(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(yīng)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(zāi)煙霧的探測。
光電感應(yīng)煙霧報警器具有精度高、壽命長、抗風(fēng)、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(shù)特別是光電子技術(shù)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(yīng)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(yīng)型煙霧報警器。
有資料表明,光電感應(yīng)煙霧報警器在日本的使用份額已占到感煙火災(zāi)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(yīng)功能,可以探測 70% 以上的火災(zāi),一旦發(fā)生火災(zāi)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(zāi),以減少人員傷亡和損失,所以,煙霧報警器是目前世界上應(yīng)用較普及、數(shù)量較多的火災(zāi)報警器。
煙霧報警器設(shè)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(shè)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(zāi)探測報警器,能夠探測火災(zāi)時產(chǎn)生的煙霧,及時發(fā)出報警,不需和火災(zāi)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(shè)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(shù)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(shè),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(lǐng)域,智能煙感主要是基于 NB-IoT 和 LoRa廣域網(wǎng)通信技術(shù)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(shù)是最有發(fā)展前景的兩個低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù),這兩種技術(shù)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(yù)測,至 2022 年全球?qū)⒂?nbsp;770 億設(shè)備連接到物聯(lián)網(wǎng),市場規(guī)模超萬億美元。
智能家居設(shè)備主要應(yīng)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(yù)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(shè)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(shè)備與日俱增的需求環(huán)境下,智能安防報警設(shè)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(yīng)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(shè)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(shè),“平安城市”是“智慧城市”的重要組成部分,在“智慧城市”的建設(shè)中,最基礎(chǔ)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。“智慧消防”體系的功能包括: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(shè)的特征。
因此,“智慧消防”需要不斷適應(yīng)“智慧城市”的發(fā)展,并在消防安全服務(wù)的建設(shè)、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 2015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(shè)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(lǐng)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(zāi)、有毒氣體泄漏等風(fēng)險,并產(chǎn)生預(yù)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(xué)、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(shù)主要表現(xiàn)于產(chǎn)品的電路的設(shè)計及軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)信訊技術(shù)與生產(chǎn)制造工藝等方面,科學(xué)的設(shè)計能大大提高設(shè)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(yīng)用領(lǐng)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(shù)及工藝,選擇恰當?shù)墓鈱W(xué)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(shù)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(shù)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。

