茂宣以ADI芯片前瞻技术 助工厂侦测烟雾及水质监控

茂宣企业专案经理蔡宗原。

智能建筑技术不断发展，工厂转型为自动化产线，为了提升工作人员舒适度及工作效率，在安全层面，烟雾侦测面临着巨大的挑战。茂宣企业专案经理蔡宗原指出，依据ADI的调查报告，过去因火灾导致死亡的比例约有五分之三是因建筑物未安装烟雾探测器；即使安装烟雾探测器，仍有23%是因为烟雾探测器未确实告警，导致人员死亡。

而工厂环境当中存在许多合成材料，在火灾发生同时会产生各种大小烟雾粒子，因此在面对火灾发生时，有效的烟雾探测器是作为挽救生命的重要防御利器。对此蔡宗原指出，目前国际烟雾侦测规范最严格的测试标准是美国UL217第八版，新增订PU聚氨酯明燃、黯燃以及汉堡烹饪烟测试规范。他举例，阴燃烟雾必须在减光率超过29.26%/m可侦测到，燃烧的聚氨酯泡沫必须在减光率超过15.47%/m和t=360s之前发出警报。换言之，严格的规范也让烟雾探测器必须具备更前瞻的传感技术及演算法。

蔡宗原接着分享，目前烟雾侦测器系统主要使用两种烟雾侦测技术，分别是光电式和电离式技术，由于市面上主要的LED型烟雾检测器是使用向前散射几何，属于独立式LED设计，长期以来面临信号难以校正等问题。为了改变市场作法，ADI推出新的一款传感解决方案，基于反向散射方法，几乎径直向上射出LED光，然后测量径直返回的光，能以10度左右角度侦测。透过此方法能把探测器设备尺寸大幅缩小，加上反向射散设计可降低功耗、减少校准工作。

ADI目前这款ADPD188BI光学式烟雾传感器解决方案的技术优势，集合850nm波长红外线LED、470nm波长蓝光LED、光接收二极管、类比前端整合电路包含ADC、OP放大器、独立I/O以及I2C/SPI数码界面，非常适合用于住宅和工业场所的火灾烟雾检测。同时具备高性能Analog Front-End高环境光抑制能力，且低功耗特性可延长电池寿命，对细小烟尘、汉堡烟的侦测也更为敏锐。

除了空气侦测，目前工厂对水质的检测也相当关注。ADI就针对水质提供电化学测量系统，涵盖传感器及测量和处理单元，可锁定水质指标包含温度、浊度、pH值、氧化还原电位(ORP)、电导率和溶解氧、藻类和细菌进行侦测。过去水质检测因为有线路的限制，让检验流程相对困难，蔡宗原分享ADI目前发展出ADuCM355传感器界面搭配ADI SmartMesh技术，形成低功耗无线水质监测系统，帮助工厂透过无线传感节点，组成大范围的水质测量方案。

蔡宗原接着提到，ADuCM355的EVAL-CN0429-EBZ气体检测平台由Arduino控制板及底板加上子板所组合而成，Arduino开源平台可以透过有线USB及无线Wifi/BLE传输数据，子板可以接上4种不同的Gas sensor，例如一氧化碳，二氧化碳、硫化物、氮化物Gas sensor。ADuCM355的pH探针、EVAL-CN0428-EBZ水质传感器板组合后可形成低功耗测量平台，能将必要的测量项目、低功耗微处理器一起整合。而且即使在恶劣的外部环境，也能搭配SmartMesh传输数据到云端，甚至将分析结果与工厂端串联，针对水质阈设定警报功能。

目前工厂对环安卫的议题越来越重视，茂宣联手ADI的技术方案，包含烟雾及水质侦测，期望帮助制造业者打造更安全的生产环境。