深度解析高新投三江“十四五国家重点研发计划”火灾探测技术突破

随着现代建筑功能性日益复杂，高层综合体、地下空间、工业厂房等场景对火灾探测技术提出了前所未有的挑战。人员密集度提升、设备种类增多、通风系统复杂化等因素，使得传统探测器在粉尘、水汽、油烟等干扰源面前误报频发，严重威胁消防系统可靠性。

在此背景下，高新投三江依托“十四五”国家重点研发计划《公共建筑火灾征兆早期精准识别技术及示范》项目，聚焦课题2“烟雾气溶胶特征多维传感及精准识别技术研究”，以科技创新破解行业痛点，重新定义火灾探测的精准边界。

01 国家最高科研项目

产学研协同攻坚 破解行业难题

作为国家“十四五”重点研发计划的组成部分，项目旨在攻关公共建筑火灾预警领域的核心难题——传统探测器易受环境干扰导致误报，严重影响消防系统可靠性。高新投三江承担课题2“烟雾气溶胶特征多维传感及精准识别技术研究”，联合华中科技大学、北京化工大学等顶尖学府，通过多模态传感融合与智能算法，实现火灾征兆的“早识别、零误报”。

02 技术底座

国产芯片赋能，重构探测逻辑

项目突破性成果的基石，在于三江自主研发的SWAN通信芯片与Phoenix02主控芯片构成探测器核心。SWAN芯片采用RISC-V EMAC架构，集成供电与通信功能，元器件大幅减少，待机功耗＜1μA，适配物联网场景；Phoenix02主控芯片作为目前唯一可以应用于物联网独立式火灾烟雾探测器的单芯片方案主控芯片，搭载32位内核，支持双波长多通道算法与动态特征学习，性能超越进口产品，推动国产替代，为智慧消防部署提供低成本、高可靠性的单芯片解决方案。

03 核心成果

抗干扰探测器，定义抗干扰新标准

项目的核心成果集中体现于两款自主研发的探测器：抗干扰点型感烟探测器与抗干扰烟温CO三复合探测器。前者通过“三重防火墙”机制，实现对粉尘、水汽、油烟等非火灾干扰源的精准识别；后者则在此基础上集成一氧化碳传感器与温度传感器，构建多维感知的“安全冗余系统”。

为验证探测器的性能，项目团队设计了三组对照实验，模拟粉尘、水汽、油烟等真实场景下的干扰环境，直观展现两款探测器的抗干扰性能。

1.粉尘环境测试

粉尘源选择采用ISO 12103-1亚利桑那标准测试尘A2，精准模拟工业扬尘、建筑装修等场景的颗粒物特征，确保测试结果具备国际可比性。

装置创新：密闭容器内设置双向气流控制系统（图1中部件5小风扇），通过操作杆调节粉尘扩散速率，复现真实场景粉尘动态悬浮过程。抗干扰探测器（部件1）与对照组探测器（部件6）呈对角线布局，消除空间分布误差。

实验结果表明：对照组探测器在5分钟内产生多次误报，而抗干扰探测器通过动态粒子识别算法，将响应抑制比提升至>5dB，实现“非火灾信号”的准确识别，5分钟内未发生误报。

2.水汽环境测试

湿度控制：通过空气加湿器产生水汽并对准探测器喷出，在探测器顶部构建湿度梯度场，模拟浴室、地下管廊等场景的高湿度环境。

双波段差分检测：抗干扰探测器同步采集红外光与蓝光散射信号，利用水汽对长波光的强吸收特性，构建散射光强比判别模型。水汽颗粒在探测器光学腔内形成米氏散射主峰，而对照组探测器误判为火灾信号，5分钟内未发生误报。

实验结果表明：对照组探测器在5分钟内产生多次误报，而抗干扰探测器能够有效识别水汽干扰，通过湿度补偿传感器自动校准基线漂移，始终保持稳定运行，5分钟内未发生误报。

3.水汽环境测试

环境模拟：电磁炉加热冷冻肉品至180℃，产生含动植物油脂、焦化颗粒的混合气溶胶，进入探测器光学腔体，真实模拟模拟餐饮场所油烟环境。油烟同时具备烟雾相似的光散射特性（蓝光波段强反射）与CO释放特征。

多参数协同进行干扰判别：构建多模态环境感知决策框架。通过光学散射特征分析模块识别油烟颗粒与燃烧产物的物理特性差异，结合化学传感阵列对气体成分动态变化的智能识别，同步耦合温度场突变监测单元构建三维判别模型，实现油烟颗粒的精确识别。

实验结果表明：对照组探测器在5分钟内产生多次误报，三复合探测器通过光谱吸收特征分析，成功过滤碳氢化合物干扰，有效区分油烟与真实火灾，5分钟内未发生误报。

行业价值

从实验室到城市安全的“最后一米”

目前，项目成果已成功在深圳坪山比亚迪汽车产业园进行应用示范。作为全球新能源汽车领军企业，比亚迪对消防安全的要求极为严苛，坪山汽车产业园涵盖办公区、生产车间、生活区等多样化场景，对探测器的抗干扰能力与稳定性提出极高挑战。高新投三江联合比亚迪开展深度合作，打通了科技成果转化和推广应用的最后一公里。随着技术迭代与示范经验的积累，项目将逐步迈向规模化应用，为智慧城市安全构建起“最后一米”的精准防护网。

高新投三江以“十四五”重点研发计划为起点，通过芯片自主化、算法智能化、应用场景化的全链条创新，重新定义了火灾探测技术的行业标准。从实验室到比亚迪工厂，从试点场景到未来城市天际线，每一次精准探测的背后，都是对“科技守护生命”的执着践行。随着产业化进程的推进，这两款探测器将持续筑牢公共安全防线，为智慧城市的高质量发展贡献中国方案。