摘要：火灾自动报警系统是日常生活、工业安全监控系统的重要组成部分之一，是保证安全运营，减少公路隧道发生火灾时人员伤亡与财产损失的重要手段。本文根据工作原理不同，介绍了不同类型的火灾探测器。其中基于热释电探测器的点型红外火焰探测器具有广泛的应用和市场前景，并着重分析了几种点型火焰探测器性能、特点、应用等。基于热释电效应的点型红外火焰探测器不仅可以应用于远近距离多波段火焰探测，同时在大空间自动定位消防水炮中具有显著优势。

当前，工业生产中会涉及大量可燃、易爆、危害性较高的化工原料，火灾是一种失去人为控制的燃烧过程，易造成人员伤亡和财产损失等危害。因此在生产当中需要对火灾保持高度警惕，并配备完善、高效的火灾探测装置，实现对明火隐患的实时监测。

火灾通常以燃烧的形式表现，燃烧产生的物理参量有热（温度）、烟（烟雾粒子）、光（火焰）、气（气体）、声（燃烧音）。火灾探测的本质就是将火灾中出现的物理现象，利用传感元件进行接收，并将其转化为易处理的物理信号，并告知预警设备或人类。

按照探测火灾物理量的不同，火灾探测器可以分为：感温火灾探测器、感烟火灾探测器、气体火灾探测器、感光火灾探测器、声音探测器五大类型。针对这些火灾参量的探测结合具体的探测实现技术，现有火灾探测器种类又可具体分为如图1所示。

图1：火灾探测器种类

传统的烟感、温感、光感火焰探测器分别利用火焰的烟雾、温度特性来对火焰进行识别，由于其制造工艺简单，价格低廉，在酒店、列车、居民住宅等场所得到了很好的应用，但是这些探测方式多采用检测浓度法，而并不检测火焰本身的特征，所以其响应时间长、探测范围窄，对周围环境要求高，抗干扰能力差，对某些情况也无法预报，比如无烟火焰等。

随着机器视觉技术的不断发展，利用人工神经网络与图像识别方法的火焰探测技术取得了一定的进展，其具有较高的干扰免疫能力和探测精度，但是早期火灾图像探测的基础理论研究尚不充分，而且它的算法复杂，成本偏高，需要很大的训练样本。

工业企业普遍采用的火灾探测装置为感光型（火焰）探测器，即点型火焰探测。点型火焰探测器具有响应速度快、探测距离远、保护面积大等优点，尤其对于碳氢化合物燃烧所形成的火焰更为敏感，因此更为适用于化学工业、公路隧道、弹药仓库、油漆工厂、石化企业、制药企业、电厂、物流仓库等易燃易爆工业和民用场所。

图2是火焰的光谱简图。不同的物质燃烧，其发射的红紫外光谱有所差别，但从图中可以明显看出三个火焰辐射曲线凸起部分，其中一个是紫外段 0.28um 以下部分，另两个分别是红外段4.3um和2.7um附近，在这三个波段，地表上的日光辐射曲线恰好处于波谷位置。其中4.3um附近出现的火焰辐射波峰部分，是燃烧产物CO2受热而发出的共鸣辐射发光光谱，它比其他光谱具有绝对大的辐射强度，此特征为火焰所特有，通常对火焰的红外探测就是利用本波段。

图2：火焰吸收光谱图

根据目前消防标准规定和探测器的原理差别，通常火焰探测器分为两大类。

第一类是以探测火焰辐射光谱中红紫外光为目标的感光型火焰探测器（点型）。从探测器特征进行分化，可以将其分为扩散和预混合两类。

第二类是基于模式识别技术，以识别火焰发生时表现出来的颜色、亮度、闪烁、边缘变化等视觉特征为目标的图像型火焰探测器。根据火焰燃烧所产生的光谱特性，目前使用的感光型火焰探测器又可分为三种。