火災再起，警鐘長鳴！我們如何更早“看見”火焰？

據廣東省汕頭市潮南區消防救援大隊12月10日凌晨發布的警情通報，9日21時20分，潮南區峽山街道丹鳳路一住宅突發火災，起火建筑為一棟四層鋼筋混凝土結構自建房，過火面積約150平方米。

火災遇難人數已升至12人，目前起火原因調查及善后處置工作正有序開展。

血淋淋的教訓再次警醒著我們，讓“更早發現、更快響應”從代價高昂的祈愿，變為必須實現的技術鐵律。

火，作為人類文明的重要推動力，始終是一把雙刃劍。

無論是居民生活，還是工業生產，復雜的場景中失控的火災將造成難以估量的損失。正因如此，靈敏、快速捕捉到火焰產生不僅是保障人員生命安全的第一道屏障，也是保護高價值設備、原材料及成品庫存免于頃刻間化為烏有的關鍵。

現代消防系統采用主動、快速的探測技術，通過感煙探測、感溫探測和火焰探測等多個方面共同構建立體化、早期火災探測體系，為應對復雜挑戰提供了多樣化解決方案。

其中，基于熱釋電效應和紅外光電導效應的傳感器，直接捕捉火焰自身發出的紅外輻射，能夠在火苗初起的幾秒內發出警報，更早、更準地“看見”火焰這一目標。

火焰探測的本質，是識別火焰特有的光譜特征與閃爍頻率。

烴類物質（如汽油、天然氣）燃燒時，會強烈輻射出中心波長為4.3微米（對應于二氧化碳的輻射峰）的紅外線。

同時，火焰因湍流而呈現特有的低頻閃爍（通常1-20Hz）。這兩種特征，是將火焰與太陽光、白熾燈、熱金屬等干擾源區分開來的關鍵。

熱釋電火焰傳感器

熱釋電火焰傳感器基于熱電效應工作，核心是鉭酸鋰等鐵電晶體材料，其內部電極化狀態會隨晶體溫度變化而改變。當火焰的調制紅外輻射周期性地照射到晶體上，引起其溫度波動，電極化隨之變化，從而在連接晶體的電極上產生交變電信號。一旦輻射穩定，信號便消失。因此，它能有效濾除陽光等恒定紅外背景。

圖源網絡，僅用于科普

光電導火焰傳感器

光電導火焰傳感器則采用硒化鉛、硫化鉛等半導體材料，內部電子在吸收特定波長（1-5微米）的光子后，會從價帶躍遷到導帶，從而顯著降低材料的電阻。光照越強，電阻越低，通過測量電阻變化就能得知紅外輻射的強度。它對光的變化響應極快，能捕捉火焰的細微閃爍。

圖源網絡，僅用于科普

早期的火焰探測多采用單一傳感器，極易因電焊、燈光等干擾源誤報。現代高端探測器通過技術創新，極大地提升了可靠性。

多通道復合探測是當前的主流方案。一個探測器通常會同時集成多個傳感器通道，分別監視不同波長的紅外輻射：一個通道（如4.3微米）用于探測火焰信號，另一個通道（如3.8或5.0微米）用于監測背景中的干擾熱源，通過算法對比兩個通道的信號特征來辨別真偽。

熱釋電火焰傳感器

智能算法融合為火焰探測植入“大腦”。多場景數據算法能學習和記憶真實火焰與各種干擾源（如太陽反射光、人造熱源）在時域和頻域上的復雜模式差異，從而實現更精準的判別，將誤報率降至最低。

模塊化與集成化是應用趨勢。為降低開發門檻，市面上出現了如ZRP330等集成化火焰檢測模組。它將熱釋電傳感器、微處理器和判別算法封裝為一體，開發者只需提供電源并讀取其輸出的電平或PWM信號即可，極大縮短了產品開發周期。

熱釋電火焰傳感器模組

從感知紅外輻射到輸出報警信號，這些靜默的“守望者”，以不倦的“注視”，將冰冷的物理原理，轉化為最有溫度的安全承諾。

技術的革新，讓防火的關口不斷前移，默默地為現代社會的安全生產構筑起一道可靠的智能防線。未來，隨著傳感器靈敏度、算法智能水平的持續提升，火焰探測將變得更加無形、精準和無處不在。