防火救灾的工程师方法论，全新烟雾探测器大揭秘
发布时间：2020-8-27 11:02
发布者：eechina
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作者：ADI公司 随着社会的进步和国民经济的发展，人们对于消防安全的重视程度越来越高，它是保证社会稳定健康发展的重点，烟感报警设备作为消防安全体系中重要的一部分，被越来越多的人接受和使用。烟雾探测器是防止家庭发生火灾的重要防御措施。然而，在美国每五起与火灾有关的死亡中，有三起是在没有烟雾探测器的情况下发生的。为什么会有超过一半的人移除烟雾探测器呢？据美国消防协会统计，在烟雾探测器的性能中，近四分之一(23％)的人员死亡发生在烟雾探测器不工作或停用的情况下。所以，不够能精确的报警是探测器被消费者移除或禁用的主要原因。 
对此，ADI推出了集成一个模拟前端、光电二极管、蓝光和红外LED，以实现烟雾和气雾剂检测，并利用2个LED波长有助于区分颗粒大小，以减少误报。最近，ADI利用其深厚的传感器专业知识与合作伙伴好神奇科技携手打造了一款基于 ADI ADPD188BI 双光源集成烟雾传感器的智能气体感测模块，完美解决了当下的技术瓶颈。 
好神奇科技基于 ADI ADPD188BI 双光源集成烟雾传感器的智能气体感测模块 烟雾检测，核心芯片性能很关键 市场上通常采用离子烟雾探测器或光电烟雾探测器来实现火灾隐患防范。然而，离子烟雾探测器对闷烧环境报警功能太弱，而这种闷烧环境产生的大量烟雾，却恰恰是火灾现场致死致伤的重要原因；光电烟雾探测器的预警能力更要强一些，光电烟雾探测器制造商也面临着一些挑战，例如，如何提高性能，减少错误警报的频率，等等。ADI 公司发布了一款集成光学模块ADPD188BI ，完美的解决了这些问题。该模块在单个封装内集成两个LED、光电二极管和模拟前端(AFE)。 首先，光学模块ADPD188BI 的设计符合新的UL217要求以及EN54/14604规范。其次，ADPD188BI的综合设计使用两种颜色来分离颗粒大小，增加在具有挑战性的环境中检测和分类烟雾类型和拒绝有害来源的能力，减少蒸汽和灰尘引起的误报。最后，高性能的AFE可以提供高环境光抑制能力、降低功耗从而延长电池寿命，并且支持无线产品的设计。另外，在尺寸方面，ADPD188BI集成电路和组件允许更小、简化设计以提高制造流程效率，还减少了在生产测试和装配的校准要求，使得烟雾探测器可以更小、更适应住宅和商业用途建筑。 全新的ADPD188BI 提供了一种将模拟前端、LED和光电二极管结合成一个小封装的解决方案，大大减少了烟雾探测器的足迹。光电二极管和AFE的集成还提供高环境光抑制和宽动态范围，以更好地减少假警报。该解决方案还能够使LED与光电二极管更接近的后向散射设计，这减少了电路板的尺寸，并允许较小的烟雾探测器在建筑和商业上更兼容。 为更好明白ADPD188BI特性，这里罗列其主要优势如下：减少了器件数量；具有测量的高信噪比(SNR)和宽动态范围，可以测量更小的信号，能够满足新的和现有的生命安全规范要求；减少了干扰警报，通过双色检测和高动态范围来验证警报（避免警报禁用）；低功耗，允许有线或无线环路中连接更多设备；小尺寸，可将探测器置于难以触及的位置；无需LED供应链管理；采用标准SMT装配流程；最终测试时的环路校准可减少校准挑战。 功能演示，完美区分烟雾和气雾 下图是对ADPD188BI光学模块特性进行演示，它专为烟雾和气雾剂检测而设计。ADPD188BI利用双光学波长技术，集成了ADPD1080模拟前端、蓝光和红外LED以及光电二极管。使用两个波长，它将允许烟雾探测器进行烟雾分类，并能够通过区分不同大小的颗粒来排除干扰源。 
这里有一个烟雾喷雾剂和一个蒸汽源。大家在波形工具上看到，在左边有两个不同波长的原始数据输出，即蓝光和红外。 在右边，更重要的是输出蓝光与红外的比值，这将为您指示颗粒的大小。因此，当将烟雾喷雾剂喷射到模块的光学路径中时，会在这里看到某些地方的这一比值大约为2。 当将蒸汽源喷射到光学路径中时，就会得到一个更接近1的比值。这表明光学模块的烟雾喷雾剂颗粒尺寸要小得多，烟雾对应的比值为2，蒸汽对应的比值约为1，因此烟雾探测器算法很容易将干扰源与实际烟雾源区分开来。 
烟雾（左侧）对应的比值为2，蒸汽（右侧）对应的比值约为1 双光源集成烟雾传感器的智能气体感测模块 该款智能光电模块基于 ADI ADPD188BI 双光源集成烟雾传感器与好神奇科技独家算法控制芯片，并搭配其独家烟室（迷宫）专利，能精准识别灰尘、水蒸汽、各种烟雾、气溶胶、正庚烷、聚氨酯等介质。能高精准识别纸张燃烧、木头燃烧、阴燃烟雾、阴燃聚氨酯等火灾隐患，并排出烹饪、水气、灰尘、昆虫等干扰，确保少误报、不漏报。目前该模块已经可以提供交钥匙模式的应用解决方案。 
传统烟感和新型光电烟感的比较 小结： 城市居住环境越来越多样化和复杂化，居住环境和居住条件的改善却相对滞后，集中表现在社区建设比较混乱，缺乏统一规划和管理，尤其是一些中小型城市里，大批私营个体和工商企业进入社区或居民家中，使社区出现了大量集生产、储存、生活于一体的“三合一”甚至“多合一”形式的场所，这些场所不但火灾隐患多、危险性大且十分隐蔽，给社区的消防安全造成了极大威胁。如何利用科技手段居安思危、防患于未然， ADI 公司集成光学模块ADPD188BI 的出现，将加速烟雾探测器制造商生产出更灵敏的、持久力更强、更美观的烟雾探测器，使得烟雾探测器能够正确的做到防患于未燃。 |
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