河南
據(jù)廣東省汕頭市潮南區(qū)消防救援大隊(duì)12月10日凌晨發(fā)布的警情通報(bào)，9日21時(shí)20分，潮南區(qū)峽山街道丹鳳路一住宅突發(fā)火災(zāi)，起火建筑為一棟四層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)自建房，過(guò)火面積約150平方米。
火災(zāi)遇難人數(shù)已升至12人，目前起火原因調(diào)查及善后處置工作正有序開展。
血淋淋的教訓(xùn)再次警醒著我們，讓“更早發(fā)現(xiàn)、更快響應(yīng)”從代價(jià)高昂的祈愿，變?yōu)楸仨殞?shí)現(xiàn)的技術(shù)鐵律。
火，作為人類文明的重要推動(dòng)力，始終是一把雙刃劍。
無(wú)論是居民生活，還是工業(yè)生產(chǎn)，復(fù)雜的場(chǎng)景中失控的火災(zāi)將造成難以估量的損失。正因如此，靈敏、快速捕捉到火焰產(chǎn)生不僅是保障人員生命安全的第一道屏障，也是保護(hù)高價(jià)值設(shè)備、原材料及成品庫(kù)存免于頃刻間化為烏有的關(guān)鍵。
現(xiàn)代消防系統(tǒng)采用主動(dòng)、快速的探測(cè)技術(shù)，通過(guò)感煙探測(cè)、感溫探測(cè)和火焰探測(cè)等多個(gè)方面共同構(gòu)建立體化、早期火災(zāi)探測(cè)體系，為應(yīng)對(duì)復(fù)雜挑戰(zhàn)提供了多樣化解決方案。
其中，基于熱釋電效應(yīng)和紅外光電導(dǎo)效應(yīng)的傳感器，直接捕捉火焰自身發(fā)出的紅外輻射，能夠在火苗初起的幾秒內(nèi)發(fā)出警報(bào)，更早、更準(zhǔn)地“看見”火焰這一目標(biāo)。
火焰探測(cè)的本質(zhì)，是識(shí)別火焰特有的光譜特征與閃爍頻率。
烴類物質(zhì)（如汽油、天然氣）燃燒時(shí)，會(huì)強(qiáng)烈輻射出中心波長(zhǎng)為4.3微米（對(duì)應(yīng)于二氧化碳的輻射峰）的紅外線。
同時(shí)，火焰因湍流而呈現(xiàn)特有的低頻閃爍（通常1-20Hz）。這兩種特征，是將火焰與太陽(yáng)光、白熾燈、熱金屬等干擾源區(qū)分開來(lái)的關(guān)鍵。
熱釋電火焰?zhèn)鞲衅?/strong>
熱釋電火焰?zhèn)鞲衅骰跓犭娦?yīng)工作，核心是鉭酸鋰等鐵電晶體材料，其內(nèi)部電極化狀態(tài)會(huì)隨晶體溫度變化而改變。當(dāng)火焰的調(diào)制紅外輻射周期性地照射到晶體上，引起其溫度波動(dòng)，電極化隨之變化，從而在連接晶體的電極上產(chǎn)生交變電信號(hào)。一旦輻射穩(wěn)定，信號(hào)便消失。因此，它能有效濾除陽(yáng)光等恒定紅外背景。
圖源網(wǎng)絡(luò)，僅用于科普
光電導(dǎo)火焰?zhèn)鞲衅?/strong>
光電導(dǎo)火焰?zhèn)鞲衅鲃t采用硒化鉛、硫化鉛等半導(dǎo)體材料，內(nèi)部電子在吸收特定波長(zhǎng)（1-5微米）的光子后，會(huì)從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，從而顯著降低材料的電阻。光照越強(qiáng)，電阻越低，通過(guò)測(cè)量電阻變化就能得知紅外輻射的強(qiáng)度。它對(duì)光的變化響應(yīng)極快，能捕捉火焰的細(xì)微閃爍。
圖源網(wǎng)絡(luò)，僅用于科普
早期的火焰探測(cè)多采用單一傳感器，極易因電焊、燈光等干擾源誤報(bào)。現(xiàn)代高端探測(cè)器通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，極大地提升了可靠性。
多通道復(fù)合探測(cè)是當(dāng)前的主流方案。一個(gè)探測(cè)器通常會(huì)同時(shí)集成多個(gè)傳感器通道，分別監(jiān)視不同波長(zhǎng)的紅外輻射：一個(gè)通道（如4.3微米）用于探測(cè)火焰信號(hào)，另一個(gè)通道（如3.8或5.0微米）用于監(jiān)測(cè)背景中的干擾熱源，通過(guò)算法對(duì)比兩個(gè)通道的信號(hào)特征來(lái)辨別真?zhèn)巍?/p>
熱釋電火焰?zhèn)鞲衅?/p>
智能算法融合為火焰探測(cè)植入“大腦”。多場(chǎng)景數(shù)據(jù)算法能學(xué)習(xí)和記憶真實(shí)火焰與各種干擾源（如太陽(yáng)反射光、人造熱源）在時(shí)域和頻域上的復(fù)雜模式差異，從而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的判別，將誤報(bào)率降至最低。
模塊化與集成化是應(yīng)用趨勢(shì)。為降低開發(fā)門檻，市面上出現(xiàn)了如ZRP330等集成化火焰檢測(cè)模組。它將熱釋電傳感器、微處理器和判別算法封裝為一體，開發(fā)者只需提供電源并讀取其輸出的電平或PWM信號(hào)即可，極大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。
熱釋電火焰?zhèn)鞲衅髂＝M
從感知紅外輻射到輸出報(bào)警信號(hào)，這些靜默的“守望者”，以不倦的“注視”，將冰冷的物理原理，轉(zhuǎn)化為最有溫度的安全承諾。
技術(shù)的革新，讓防火的關(guān)口不斷前移，默默地為現(xiàn)代社會(huì)的安全生產(chǎn)構(gòu)筑起一道可靠的智能防線。未來(lái)，隨著傳感器靈敏度、算法智能水平的持續(xù)提升，火焰探測(cè)將變得更加無(wú)形、精準(zhǔn)和無(wú)處不在。
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