安防是安全防范的簡稱，與社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)活動(dòng)密切相關(guān)，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和技術(shù)的不斷進(jìn)步，安防行業(yè)已經(jīng)成為社會(huì)公共安全體系的一個(gè)重要組成部分。安防設(shè)施是保護(hù)公民人身安全和國家、集體、個(gè)人財(cái)產(chǎn)安全的重要防范設(shè)施，目前安防行業(yè)形成了上游安防設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)制造、中游系統(tǒng)集成解決方案設(shè)計(jì)和實(shí)施、下游報(bào)警運(yùn)營和維護(hù)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(bào)警和消防設(shè)備。煙霧報(bào)警器屬于安防行業(yè)中的家用安防報(bào)警領(lǐng)域。
家用安防報(bào)警器包括：煙霧報(bào)警器、一氧化碳報(bào)警器、燃?xì)鈭?bào)警器、水感報(bào)警器、熱感報(bào)警器、復(fù)合報(bào)警器，煙霧防盜器等，煙霧報(bào)警器也是家用安防報(bào)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(hào)，積分放大后送至控制芯片和設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，判斷是否需要給出報(bào)警信號(hào)。
消防安全保障著國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，是衡量一個(gè)國家和城市現(xiàn)代文明程度的標(biāo)志之一，是國家經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)達(dá)程度的重要體現(xiàn)。隨著經(jīng)濟(jì)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(diǎn)。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(jì)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(bào)警系統(tǒng)和滅火系統(tǒng)，消防報(bào)警設(shè)備作為消防系統(tǒng)的前端預(yù)警設(shè)備，在整個(gè)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(bào)警設(shè)備將擁有極大的市場空間。提高火災(zāi)報(bào)警裝備水平，提前發(fā)現(xiàn)火災(zāi)隱患，及時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統(tǒng)或采取撲救措施，是減少經(jīng)濟(jì)、人員損失的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
一、煙霧報(bào)警器的工作原理
火災(zāi)探測報(bào)警器屬于火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的一個(gè)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(hù)區(qū)域進(jìn)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(shí)、準(zhǔn)確地檢測出來并報(bào)警?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)是由觸發(fā)裝置、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置、火災(zāi)警報(bào)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(hào)，傳輸?shù)交馂?zāi)自動(dòng)報(bào)警控制器，并同時(shí)顯示出火災(zāi)發(fā)生的部位、時(shí)間等，使人們能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)火災(zāi)，并及時(shí)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(cái)產(chǎn)的損失?；馂?zāi)煙霧報(bào)警器按不同標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)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(bào)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(qiáng)弱進(jìn)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(hù)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(jìn)入光電腔，光發(fā)生散射，接收器便會(huì)接收到符合角度的光線，隨之產(chǎn)生相應(yīng)脈沖電信號(hào)并傳遞至處理電路進(jìn)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(bào)警器。
火災(zāi)發(fā)生的早期階段一般都會(huì)產(chǎn)生大量煙霧?；馂?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(jìn)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(hào)，電信號(hào)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(jìn)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(gè)組件共同完成火災(zāi)煙霧的探測。
光電感應(yīng)煙霧報(bào)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(diǎn)。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(diǎn)。
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(bào)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(bào)警器。
有資料表明，光電感應(yīng)煙霧報(bào)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(bào)警器的今世
煙霧報(bào)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(xiǎn)，報(bào)警器便會(huì)發(fā)出高分貝的聲音或發(fā)出電子信息及時(shí)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(bào)警器是目前世界上應(yīng)用較普及、數(shù)量較多的火災(zāi)報(bào)警器。
煙霧報(bào)警器設(shè)備分為獨(dú)立式煙霧報(bào)警器和商用煙霧報(bào)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(dòng)住房等家庭場所的私密性、獨(dú)立性，一般采取獨(dú)立煙霧報(bào)警器。獨(dú)立式煙霧報(bào)警器是一種感煙型火災(zāi)探測報(bào)警器，能夠探測火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生的煙霧，及時(shí)發(fā)出報(bào)警，不需和火災(zāi)報(bào)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(bào)警器產(chǎn)品走進(jìn)“智能家居”，帶給人們舒適性、便利性、藝術(shù)性的高體驗(yàn)度。越來越多的無線消防報(bào)警系統(tǒng)加入“智慧城市”建設(shè)，與城市管理平臺(tái)雙向巡檢，實(shí)時(shí)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(tái)可第一時(shí)間接收到報(bào)警信息，調(diào)度消防官兵及時(shí)撲救，極大地保護(hù)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
目前，家用的智能煙感報(bào)警器，使用場景簡單，多采用 WiFi、ZigBee、藍(lán)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(bào)警器從傳統(tǒng)的有線聯(lián)網(wǎng)煙感、獨(dú)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(gè)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(diǎn)，都在積極擴(kuò)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(rèn)為是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中一個(gè)非常重要的產(chǎn)業(yè)，其產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)作用更是不容小覷。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(jì)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(gè)百分點(diǎn)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(fù)保障居民住宅、人身安全的重任，而安防報(bào)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(bào)警設(shè)備作為智能家居不可或缺的重要部分，必將不斷進(jìn)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(dòng)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(shí)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(bào)警功能、信息記錄和重放功能、指揮功能、消防移動(dòng)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(jì)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(yùn)營和商業(yè)化模式方面進(jìn)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(diǎn)名單，至此國家智慧城市試點(diǎn)已達(dá) 290 個(gè)，智慧消防、智慧城市建設(shè)等政府公益項(xiàng)目的實(shí)施，將推動(dòng)社會(huì)對智能安防產(chǎn)品需求快速增長。
三、煙霧報(bào)警器的未來與展望
煙霧、氣體報(bào)警器作為安防報(bào)警器領(lǐng)域重要產(chǎn)品，能夠通過煙霧、氣體報(bào)警器對周圍環(huán)境識(shí)別，判斷是否存在火災(zāi)、有毒氣體泄漏等風(fēng)險(xiǎn)，并產(chǎn)生預(yù)警報(bào)警。因此，低誤報(bào)率、高穩(wěn)定性靈敏性、可靠性是衡量產(chǎn)品的重要標(biāo)準(zhǔn)。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(bào)警器的技術(shù)主要表現(xiàn)于產(chǎn)品的電路的設(shè)計(jì)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(jì)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(bào)率產(chǎn)生重要影響。
由于煙霧、氣體報(bào)警器應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，在各種不同環(huán)境下，需要對其精度、性能、穩(wěn)定性、誤報(bào)率等方面提出不同級別的要求。因此，利用先進(jìn)技術(shù)及工藝，選擇恰當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)迷宮、氣體傳感器，促進(jìn)煙霧、氣體報(bào)警器行業(yè)向低功耗、低誤報(bào)率，報(bào)警信號(hào)無線遠(yuǎn)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(dòng)下，煙霧報(bào)警器的技術(shù)升級，將會(huì)加快傳統(tǒng)產(chǎn)品的更新?lián)Q代，為安防行業(yè)智能時(shí)代新的需求帶來爆發(fā)性增長。
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