1.红外光束感烟火灾探测器
1）工作原理
红外光束线形感烟火灾探测器是目前常用的线性光束感烟探测器，由发射器和接收器两部分组成，一般安装于被保护空间的两端，如图6-16所示。发射器发出的红外光束经过被保护空间，到达接收器。发生火灾时，物质燃烧产生的烟雾扩散到光束区域，使接收器收到的辐射通量减弱，当辐射通量减弱到预定的感烟动作阈值时，接收器输出火灾报警信息。
图6-16 红外光束感烟探测器原理示意图
2）技术特点
红外光束线形感烟探测器的保护范围大，响应时间快，价格相对便宜。它的保护面积为点型光电感烟探测器的1～20倍，一般最大响应时间为15s，因此特别适用于大面积长距离的场所使用。红外光束感烟探测器在使用过程中很容易积聚灰尘等粒子，这些粒子的存在可能会影响探测的灵敏度，甚至引发误报。
2.吸气式感烟探测器
1）工作原理
吸气式感烟探测器包括探测器和采样管网，探测器由吸气泵、过滤器、激光探测腔、控制电路、显示模块和编程模块组成，如图6-17所示。吸气泵通过PVC管所组成的采样管网，从被保护区内连续采集空气样品送入探测器。空气样品经过过滤器组件滤去灰尘颗粒后进入激光腔，在激光腔内利用激光照射空气样品，其中烟雾粒子所造成的散射光被两个接收器接收。接收器将光信号转换成电信号后送至探测器的控制电路，信号经处理后转换为烟雾浓度值，该数值显示在显示模块上，显示被保护区中的烟雾浓度，并根据烟雾浓度以及预设的报警阈值，产生一个合适的输出信号。
图6-17 吸气式感烟探测器示意图
2）技术特点
（1）灵敏度高。火灾早期一般都会因高温分解游离出未燃烧的物质，此物质以微细的颗粒分散在空气中。探测器独特的双散射光接收器及三维立体图像分析法，可探测直径范围为0.01～20μm的烟雾粒子，并有效地将烟雾颗粒与水雾、灰尘区分开来，能够在火灾发生初期产生可见烟雾之前，探测到空气中极微量的烟雾颗粒，并发出警报。
（2）能实现早期报警。具有四级报警功能：第一级为“警觉”，表明系统已经检测出一些异常的现象，应当进行检查；第二级为“行动”，表明有火灾隐患存在，应开始采取措施；第三级为“火警1”，表明开始燃烧；第四级为“火警2”，表明已处于热辐射阶段。空气采样火灾探测器的四级报警覆盖了火灾发生的各个阶段，即发热、冒烟、燃烧和高温。它不像传统点式感烟探测器要在已产生一定可见烟雾后才能发出报警，从而实现早期报警。
（3）探测范围宽。高灵敏度吸气式感烟探测器通过采用激光散射和粒子统计技术，从而极大地扩大了粒子探测范围。它能够有效地探测到包括天然物质燃烧烟尘，合成物质过热、燃烧所散发的物质。
（4）自学习功能。在完成基本设置之后，系统可不断检测保护区内的空气状况，统计保护区域内空气中烟雾浓度的平均数值。在自学习结束后，即根据检测结果，自动调整已设定的报警阈值，使之更加符合保护区的实际情况。
（5）防电磁干扰。系统采样管网可使用PVC材料，不存在电磁干扰问题。设备主机采用数字化信号处理技术及特殊处理方法，不受电磁干扰影响。
3.双波段图像型火灾探测器
1）工作原理
针对大空间建筑火灾中普遍存在的技术难题，即火灾的误报、漏报和报警延误，以及火灾的空间定位，通过对火灾的热、色、形、光谱及运动特性的研究，在色度模型、稳定性模型、增长趋势模型的基础上，发展了纹理模型、立体视角模型、基于红外影像的频域纹理模型、闪烁模型，双波段图像型火灾探测器采用了基于彩色影像和红外影像的双波段火灾识别模型，采用了图像处理、计算机视觉、人工智能等多项高新技术，实现了大空间建筑早期火灾的探测和真三维空间定位，如图6-18所示。
图6-18 图像型火灾探测器
在火灾的燃料产物烟、热、光这三种物质中，以光传播最快，它最不易受环境及空间尺寸的影响，以光作为信息源识别信号，针对现行感光火灾探测器大多采用点型感光元件，其探测距离有限，不适合大空间火灾探测。双波段图像型火灾探测采用面阵CCD彩色和红外摄像机作为探测元件，以此实现获取火灾信息的功能，从而极大地提高了探测距离。在火灾识别认知方面，根据火灾在燃烧过程中的光谱特性、色度特性、纹理特性、运动特性以及频谱特性，将这些特性模型化、工程化，形成计算机可执行的火灾识别判据，由计算机进行火灾有无的判别，以此实现识别火灾信息的功能。通过联动控制器，进行联动扑救，以此实现扑救火灾的功能。
2）技术特点
双波段图像型火灾探测技术的特点如下：
（1）保护面积大，可达1200 m2。
（2）探测距离长，可达100 m。
（3）火灾响应时间快，通常小于30 s。
（4）采用CCD摄像机作为探测系统的前端，可实现防火、防盗和一般监控三位一体。
（5）采用防火并行处理器，能同时对多只双波段摄像机获取的信息进行及时处理。
（6）能自动实现火灾的空间定位，迅速联动声光报警、自动灭火、排烟、录像报警电话等系统，降低火灾损失。
（7）能对监控现场进行实时录像，保留现场的第一手资料，为事后分析、处理提供依据。
4.光截面图像感烟火灾探测器
1）工作原理
光截面图像感烟火灾探测器属于一种多发射单接收的多对一形式的红外光束感烟探测器，但是又与传统的多对一的红外光束感烟探测器不同。其接收器采用面阵接收器，可以接收多个发射器发来的光信号。如果这些发射器安装在同一水平面上，那么在大空间水平方向上就会形成一个截面。当烟雾穿过这个截面，探测系统利用模式识别、持续趋势、双向预测算法实现对早期火灾的识别与判断，如图6-19所示。
图6-19 光截面感烟探测器
2）技术特点
（1）由多光束组成光截面，对保护空间实施任意曲面覆盖，大大地提高了快速响应区域的面积。
（2）对光截面中相邻光束的相关分析，克服了单光束火灾报警由于系统偶然因素而引起的误报。
（3）能自动检测和跟踪由灰尘积累而引起的工作状态的漂移，当这种漂移超出给定范围时，自动发出故障信号。同时能跟踪环境变化，自动调节探测器的工作参数，因此可大大降低由灰尘积累和环境变化所造成的误报和漏报。
（4）面成像的使用，使得光截面图像感烟在空间具有分辨发射光源和干扰光源的能力，提高了系统抗干扰性能，扩大了系统的应用范围。
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