感烟火灾探测器全析：原理、应用、新标与动态

一、感烟火灾探测器的工作原理

1、离子感烟探测器

基本原理：

• 离子感烟探测器主要由两个电离室（一个是检测电离室，另一个是补偿电离室）和一个放射源（通常是镅 - 241）组成。放射源会使两个电离室中的空气发生电离，产生正、负离子。在正常情况下，两个电离室中的电流是平衡的。
• 当有烟雾进入检测电离室时，烟雾粒子会吸附离子，使离子的运动速度降低，从而导致检测电离室中的电流减小。而补偿电离室由于结构设计（如通过一个特殊的小孔与外界相通，烟雾较难进入），其电流基本保持不变。这样就会产生一个电流差，探测器检测到这个电流差超过一定阈值后，就会发出火灾报警信号。

举例说明：

• 假设在一个洁净的环境中，检测电离室和补偿电离室中的电流分别为I1和I2，且I1 = I2。当烟雾进入后，检测电离室中的电流变为I1'，且I1'<I1，而I2基本不变，此时I1' - I2达到报警设定值，探测器就会报警。

2、光电感烟探测器

散射型光电感烟探测器原理：

• 它主要由发光元件（一般是红外发光二极管）和受光元件（光电二极管）组成。在正常情况下，发光元件发出的光线由于没有烟雾颗粒的散射，基本不会被受光元件接收到。
• 当有烟雾进入探测器时，烟雾颗粒会使光线发生散射，其中一部分散射光会被受光元件接收。受光元件接收到的光信号强度超过一定阈值后，就会触发报警。例如，发光元件发出的光线就像手电筒的光一样，在没有烟雾时，光直线传播，光电二极管接收不到多少光；而当有烟雾时，就好像在光束中放入了许多小颗粒，光被散射，光电二极管就能接收到足够的光信号而报警。

减光型光电感烟探测器原理：

• 发光元件和受光元件相对安装。在正常情况下，发光元件发出的光线能够稳定地被受光元件接收。当烟雾进入时，烟雾粒子会吸收和散射光线，使到达受光元件的光强度减弱。当光强度减弱到一定程度（即低于设定的阈值）时，探测器就会发出报警信号。

二、感烟火灾探测器的应用

1、在建筑消防中的应用

• 住宅：感烟火灾探测器广泛安装在住宅的各个房间，如卧室、客厅、厨房等。一般安装在天花板上，因为烟雾是向上飘散的。在住宅中，它可以及时发现火灾隐患，例如当厨房发生火灾（如油锅起火产生大量烟雾）或者电器故障冒烟时，探测器能够快速报警，为居民争取逃生时间。
• 办公楼：安装在办公区域、走廊、楼梯间等位置。在办公区域，能够检测纸张、办公设备等燃烧产生的烟雾；在走廊和楼梯间，可以作为火灾报警系统的重要组成部分，引导人员疏散。例如，当某个办公室的电脑主机冒烟时，附近的感烟探测器能够迅速感知并报警，同时启动整栋楼的火灾报警系统，通知其他人员疏散。
• 商业建筑（如商场、超市）：在商场的店铺、中庭、仓库等区域安装。对于店铺，能够检测商品燃烧产生的烟雾；在中庭等公共区域，保证了大量人员聚集场所的消防安全；在仓库，可及时发现货物起火冒烟情况。比如，在服装店铺中，如果有服装因为电线短路等原因冒烟，感烟探测器可以及时报警，防止火势蔓延。

2、在工业场所中的应用

• 仓库：工业仓库中存放着各种原材料、半成品和成品。感烟火灾探测器可以根据仓库内存储物品的火灾危险性进行布置。对于存放易燃物品（如木材、纸张、塑料等）的仓库，探测器能够及时发现火灾的早期迹象。例如，在造纸厂的仓库中，一旦纸张受潮发霉发热冒烟或者因外来火源引发烟雾，探测器就能快速报警，使工作人员能够采取措施，如启动灭火系统或者组织疏散。
• 生产车间：在生产车间中，有许多生产设备和工艺流程可能会引发火灾。例如，在电子设备制造车间，焊接过程中可能会产生烟雾，或者电气设备故障产生烟雾。感烟火灾探测器可以安装在设备上方和车间的通道等位置，实时监测烟雾情况。当烟雾出现时，及时报警，避免火灾事故的扩大，保护人员和设备的安全。

3、在交通运输场所中的应用

• 汽车：一些高档汽车或者公共交通工具（如客车、地铁车厢等）会安装感烟火灾探测器。在汽车发动机舱，探测器可以检测发动机故障产生的烟雾；在车厢内部，能够及时发现乘客吸烟或者车内电气设备故障产生的烟雾。例如，在地铁车厢中，如果有乘客携带的充电宝等设备冒烟，探测器能够快速响应，使地铁工作人员可以采取紧急措施，如停车疏散乘客等。
• 船舶：在船舶的各个舱室（如客舱、货舱、机舱等）安装感烟火灾探测器。在客舱，可以保障乘客的生命安全；在货舱，能够及时发现货物起火冒烟；在机舱，监测机器设备的运行情况。例如，在货船的货舱中，当装载的货物（如煤炭等）因为自燃产生烟雾时，探测器能够发出警报，船员可以及时采取灭火措施或者采取措施防止火势蔓延。

三、感烟火灾探测器的灵敏度差异

感烟火灾探测器的灵敏度在不同环境下会有所差异，这主要取决于探测器的类型和所处的环境条件。以下是一些关键点：

• 探测器类型：市面上常见的感烟火灾探测器主要有光电型和离子型两种。光电型探测器对烟雾浓度较低的情况下有较好的响应性能，而离子型探测器则在烟雾浓度较高的环境中更为适用。
• 环境条件：不同的环境条件，如温度、湿度、气流速度、粉尘含量等，都会影响探测器的灵敏度。例如，在高温环境中，光电型探测器可能不如离子型探测器敏感，因为高温可能导致烟雾颗粒快速上升，而光电型探测器依赖于烟雾颗粒在一定区域内的积累。
• 烟雾颗粒特性：不同类型的烟雾颗粒对探测器的响应也不同。光电型探测器对灰烟的灵敏度较高，但对黑烟不够灵敏，而离子型探测器的响应灵敏度受烟气颜色影响较小。
• 气流速度：在存在高速气流的特殊场所，如地下车库、空调出风口等，气流速度会影响烟颗粒的生成过程，进而影响探测器的响应灵敏度。实验表明，在烟颗粒生成过程不受气流影响的情况下，两种感烟火灾探测器的响应灵敏度均随气流速度增大而下降。在气流影响烟颗粒生成过程的情况下，光电感烟探测器的灵敏度下降更快，而离子型感烟火灾探测器的灵敏度受气流速度影响较小。
• 设备调整：某些感烟火灾探测器的灵敏度是可调的，可以根据不同的场所来调整灵敏度参数，使其满足场所的要求。例如，吸气式感烟火灾探测器的灵敏度可以通过环境自学习功能自动确定报警阈值，或者由用户根据经验手动调整。

综上所述，感烟火灾探测器的灵敏度在不同环境下会有所不同，选择合适的探测器类型和调整灵敏度参数对于确保火灾报警系统的准确性和灵敏度至关重要。

四、点型光电感烟火灾探测器与线型光束感烟火灾探测器的区别

1、工作原理

• 点型光电感烟火灾探测器通常采用散光型的工作原理，它包含红外发光元件和光敏元件（光子接收元件），两者在探测室内的设置通常是偏置设计，相距约20-25mm。在无烟状态下，光敏元件接收不到任何光，包括红外发光元件发出的光。当烟粒子进入探测室内时，红外发光元件发出的光被烟粒子散射或反射到光敏元件上，一旦接收到足够的光信号，就会发出火灾报警信号。
• 线型光束感烟火灾探测器则采用遮光型的工作原理，它由分开安装的、经调准的红外发光器和收光器配对组成。其工作原理是利用烟减少红外发光器发射到红外收光器的光束光量来判定火灾，这种方法通常被称为烟减光法。

2、应用场景

• 点型光电感烟火灾探测器适用于设有小型空间的建筑，如天棚高度在12m以下的房间，探测面积大约为60-80平方米。它适用于探测火灾初期有阴燃阶段的场所。
• 线型光束感烟火灾探测器适用于设有高天棚和大型空间的建筑，如仓库、高大建筑物、停车场等。一只线型光束感烟火灾探测器的保护面积相当于18只点型光电感烟火灾探测器的保护面积，特别适用于探测位于地面处的阴燃火。

3、安装方式

• 点型光电感烟火灾探测器通常直接安装在所需检测的房间内，安装方便。
• 线型光束感烟火灾探测器则需要两个端点，一端安装发射器，另一端安装接收器，光束沿直线传播。

4、灵敏度和防护等级

• 线型光束感烟火灾探测器对烟雾的敏感度较高，可早期发现火情。
• 点型光电感烟火灾探测器的灵敏度相对较低，但足以满足一般场所的需求。
• 在防护等级方面，线型光束感烟火灾探测器适用于恶劣环境，如高温、高湿等，而点型感烟火灾探测器适用于一般室内环境。

综上所述，点型光电感烟火灾探测器和线型光束感烟火灾探测器在工作原理、应用场景、安装方式以及灵敏度和防护等级上都有所区别。用户应根据实际需求选择合适的探测器。

五、新国标GB 4715-2024中关于点型光电感烟火灾探测器的主要修订内容

新国标GB 4715-2024对点型光电感烟火灾探测器进行了一系列重要修订，主要包括以下几个方面：

• 增加了点型光电感烟火灾探测器分类：新标准对探测器进行了更为细致的分类，以适应不同场景和应用需求。
• 增加了接线端子要求：为了确保探测器的稳定性和可靠性，新标准对接线端子提出了明确要求，包括接线端子的类型、规格和连接方式等。
• 更改了点型光电感烟火灾探测器响应阈值的范围要求：新标准根据实际应用需求和探测效果，对响应阈值范围进行了调整，以提高探测器的灵敏度和准确性。
• 删除了慢速发展火灾响应性能：考虑到慢速发展火灾的探测在实际应用中的局限性和误报率，新标准删除了相关的响应性能要求。
• 修改恒定湿热（运行）试验为交变湿热（运行）试验：为更全面地模拟实际使用环境中的温湿度变化，新标准将原先的恒定湿热（运行）试验修改为交变湿热（运行）试验。
• 增加了点型光电感烟火灾探测器传感部件污染报警功能的要求：为提升探测器的自我诊断和维护能力，新标准增加了对传感部件污染报警功能的要求，当传感部件受到污染影响探测效果时，探测器能够发出报警信号。
• 更改了闪光装置的光源类型：为适应不同的安装环境和照明条件，新标准对闪光装置的光源类型进行了更改，以提高其在不同场景下的可见度和辨识度。

这些变化旨在提高点型光电感烟火灾探测器的性能、可靠性和稳定性，以适应日益复杂的火灾探测需求，为人们的生命财产安全提供更有效的保障。同时，新标准的实施也将推动火灾探测技术的进一步发展和创新。

六、感烟火灾探测器的最新动态

以下是感烟火灾探测器的一些最新动态：
 国家标准方面

• 新国标发布：2024年4月29日，国家市场监督管理总局（国家标准化管理委员会）发布了GB4715-2024《点型感烟火灾探测器》等4项强制性国家标准，将于2025年5月1日正式实施。
• 标准内容变化：新国标中，感烟火灾探测器分A、B两种类型，A 型阈值连续可调，更适应现场使用条件，适于早期预警，也更适于物联网消防的发展，B型保持不变，为固定阈值；响应阈值m大于0.3时需进行实体火灾灵敏度试验；增加报污染故障，精准维保，保障系统可靠性和稳定性；增加了交变湿热要求，更适合空调场所、地下室等场所的使用。

产品技术方面

• 抗干扰与探测能力提升：尼特智能通过自主设计的基于物质识别的火灾探测算法及双波长探测技术，结合专利光学迷宫设计，有效判断非火灾信号的干扰，显著提升了探测器的火灾探测能力及抗水汽误报能力。
• 污染报警功能增加：GB4715-2024《点型感烟火灾探测器》新国标增加了点型光电感烟火灾探测器传感部件污染报警功能的要求，可精准维保，保障系统可靠性和稳定性。

市场监督方面

• 聊城抽检结果：2025年1月8日，山东省聊城市市场监督管理局公布2024年点型感烟火灾探测器产品质量市级监督抽查结果，本次共抽查点型感烟火灾探测器产品1批次，经检验，全部合格。

这些变化表明，感烟火灾探测器的技术和应用标准正在不断更新和完善，以提高其性能和可靠性，更好地服务于火灾预防和安全保障的需求。