隨著社會(huì)進(jìn)步,，城市化發(fā)展越來(lái)越快速,，人類對(duì)消防安全的重視程度越來(lái)越高,。而煙感報(bào)警設(shè)備作為消防安全體系中重要的一部分，被越來(lái)越多的人接受和使用?，F(xiàn)有的煙感方案如電離傳感器,，光電傳感器構(gòu)成的產(chǎn)品，可以很好的測(cè)量煙霧,。一般電離傳感器方案,，會(huì)比較快的對(duì)傳統(tǒng)煙霧進(jìn)行報(bào)警，這取決于煙腔迷宮的設(shè)計(jì),。而光電傳感器,，可以更早的對(duì)陰燃物體產(chǎn)生的煙霧進(jìn)行報(bào)警,，從而提前預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。但這兩種方式,，對(duì)燒焦的漢堡或水蒸氣干擾情況的辨識(shí)度較差,，容易發(fā)生誤報(bào)，需要很有經(jīng)驗(yàn)的軟件人員將其與真實(shí)的煙霧區(qū)分出來(lái),。
技術(shù)型授權(quán)分銷商Excelpoint世健公司向我們推薦了ADI公司一款可以解決此問(wèn)題的新產(chǎn)品——ADPD188BI,。該產(chǎn)品主要針對(duì)與北美市場(chǎng)UL217 Rev8 的標(biāo)準(zhǔn)需求而設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)系統(tǒng)測(cè)試,，ADPD188BI方案完全可以符合 UL217 的標(biāo)準(zhǔn)需求,。該產(chǎn)品采用雙光電管的設(shè)計(jì)，芯片集成紅外光加上藍(lán)光的 LED,，通過(guò)不同波長(zhǎng)的發(fā)射光,，可以通過(guò)比率的方式，來(lái)間接判斷被測(cè)物質(zhì)的尺寸,，以達(dá)到區(qū)分真實(shí)煙霧和干擾源的目的,。
對(duì)此，ADI代理商——Excelpoint世健公司的工程師Abel Bian在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了一系列測(cè)試,。下圖展示了一些測(cè)試結(jié)果,，工程師采用歐標(biāo)的測(cè)試煙箱,，對(duì)氣溶膠煙霧進(jìn)行檢測(cè),。
圖一、圖三和圖五是 ADPD188BI 評(píng)估板顯示的采樣值和藍(lán)光與紅外光的 PTR（接收光與發(fā)射光功率的比值） 比值,。圖中SlotA 表示藍(lán)光的 PTR值,，SlotB 表示紅外光的 PTR 值, 這樣做的目的是可以最大程度的減小噪聲干擾對(duì)結(jié)果的影響。
【圖一】 【圖二】
圖一與圖二顯示遮蔽率為 0 時(shí),，ADPD188BI 的初始值,。可以看到其藍(lán)光和紅外光平均 PTR 值約為 11.53,。比值約為 0.970,。
【圖三】 【圖四】
圖三與圖四顯示遮蔽率為 0.2 時(shí)，ADPD188BI 的初始值,?？梢钥吹狡渌{(lán)光和紅外光平均 PTR 值約為 11.73。比值約為 0.983,。
【圖五】 【圖六】
圖五與圖六顯示遮蔽率為 0.4 時(shí),，ADPD188BI 的初始值?？梢钥吹狡渌{(lán)光和紅外光平均 PTR 值約為 12.13,。比值約為 1.005,。
“我們可以通過(guò)平滑濾波來(lái)對(duì)所看到的 PTR 值進(jìn)行處理，來(lái)進(jìn)行煙霧報(bào)警判斷,，這與之前的方式如出一轍,。”Abel表示,，“第二,，我們也可以通過(guò) PTR 的比值上升的斜率，和對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中的遮光比（如12%/foot）這兩個(gè)參數(shù),，判斷所測(cè)量的物質(zhì)是否屬于真實(shí)燃燒帶來(lái)的煙霧,。”
之后,，Abel又做了一個(gè)實(shí)驗(yàn),，但由于實(shí)驗(yàn)條件有限，他只是使用簡(jiǎn)易的加濕器來(lái)模擬水霧的情況,。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以看到,，此時(shí) PTR 的比率是十分重要的參數(shù)，可以幫助判斷真實(shí)煙霧的發(fā)生,。
【PTRA/PTRB 顯示了所有采樣輸出 PTR 比率的變化趨勢(shì),，這表明了在不同遮光比下，PTR 比率也是會(huì)發(fā)生微小的變化（PRTA表示藍(lán)光,、PTRB表示紅外光）】
【紅外光和藍(lán)光的 PTR 輸出值,，表明了煙霧濃度的變化程度，可以看到 PRTA 對(duì)煙霧濃度的變化相對(duì) PRTB 的更加敏感,?！?/p>
以上是Abel針對(duì)氣溶膠測(cè)試的實(shí)驗(yàn)結(jié)果?？梢钥闯?，在精度上，可以實(shí)現(xiàn)非常精細(xì)的采集,，而且多出來(lái)的 PTR 比率信息,，可以讓軟件人員得到更多的判斷依據(jù)。在更低遮光比下,，提前判斷出真實(shí)的火焰發(fā)生,。
最后，為了展現(xiàn)該產(chǎn)品對(duì)于不同煙源所展現(xiàn)的輸出變化,，他又測(cè)試了高溫水汽和人吸煙的煙霧輸入,。具體結(jié)果如下透視圖：
上圖前半部分的突起，是用電水壺?zé)_后所產(chǎn)生的高溫蒸汽輸出。剔除掉結(jié)露的結(jié)果后的圖形,，可以看到,，在遇到高溫水汽的時(shí)候，兩種光的 PTR 的值會(huì)瞬間上升,，超過(guò) 35nW/mW,。
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的吹風(fēng)冷卻和水汽清理，后半段可以看到抽煙所產(chǎn)生的輸出變化,，當(dāng)然這個(gè)距離傳感器較近,，輸出的值是煙霧遮蔽率較高的結(jié)果，最大可以到 25nW/mW 左右,。
【PTRA/PTRB 的結(jié)果,，高溫水汽與人體呼出的煙霧】
上圖可以很好地展現(xiàn)PTR 比率對(duì)判斷物質(zhì)的重要性。前半段可以看出,，高溫水汽的PTR 比率瞬間上升,，比值也接近 1.8 左右。后半段的 PTR 比值上升相對(duì)緩慢,，而且比值在 1.55 左右,。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
比率信息不可以單獨(dú)作為區(qū)分真實(shí)煙霧和干擾煙霧，軟件人員可通過(guò) PTR 值的上升速度和最終比值,，做相對(duì)穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì),，并以此來(lái)作為判斷煙霧類型的依據(jù)，從而最大程度的減小誤報(bào)率,。
此產(chǎn)品設(shè)計(jì)的應(yīng)用意義
針對(duì)以上測(cè)試結(jié)果,，大家可以很容易地將該產(chǎn)品置于環(huán)境較為復(fù)雜的區(qū)域來(lái)預(yù)防和監(jiān)控火災(zāi)的發(fā)生，比如：
-浴室,，可以降低水霧對(duì)產(chǎn)品的誤報(bào)干擾,。
-廚房,，可以降低廚房油煙對(duì)產(chǎn)品的誤報(bào)干擾,。
-倉(cāng)庫(kù)，可以降低粉塵對(duì)產(chǎn)品的誤報(bào)干擾,。
通過(guò)傳感器雙管的拓?fù)浼軜?gòu),，實(shí)現(xiàn)增加對(duì)環(huán)境狀態(tài)的判斷的依據(jù)，降低算法上的難度,，實(shí)現(xiàn)更加可靠的報(bào)警,。
關(guān)于世健——亞太區(qū)領(lǐng)先的元器件授權(quán)代理商
世健是完整解決方案的供應(yīng)商，為亞洲電子廠商包括原設(shè)備生產(chǎn)商(OEM),、原設(shè)計(jì)生產(chǎn)商(ODM)和電子制造服務(wù)提供商(EMS)提供優(yōu)質(zhì)的元器件,、工程設(shè)計(jì)及供應(yīng)鏈管理服務(wù)。
世健與供應(yīng)商及電子廠商緊密協(xié)作，為新的科技與趨勢(shì)作出定位,，并幫助客戶把這些最先進(jìn)的科技揉合于他們的產(chǎn)品當(dāng)中,。集團(tuán)分別在新加坡、中國(guó)及越南設(shè)有研發(fā)中心,，專業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)不斷創(chuàng)造新的解決方案,，幫助客戶提高成本效益并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。世健研發(fā)的完整解決方案及參考設(shè)計(jì)可應(yīng)用于工業(yè),、無(wú)線通信及消費(fèi)電子等領(lǐng)域,。
世健是新加坡的主板上市公司，總部設(shè)于新加坡,，擁有約750名員工,，業(yè)務(wù)范圍已擴(kuò)展至亞太區(qū)40多個(gè)城市和地區(qū)，遍及新加坡,、馬來(lái)西亞,、泰國(guó)、越南,、中國(guó),、印度、印度尼西亞,、菲律賓及澳大利亞等十多個(gè)國(guó)家,。世健集團(tuán)在2018年的年?duì)I業(yè)額超過(guò)12億5千萬(wàn)美元。世健于1993年開始發(fā)展中國(guó)業(yè)務(wù),，中國(guó)區(qū)總部設(shè)于香港,，并擁有11個(gè)分公司及辦事處、研發(fā)中心及物流中心,，業(yè)務(wù)遍及中國(guó)多個(gè)城市和地區(qū),。