航空貨運艙內單元裝載設備（ULD）的火災隱患，長期困擾著美國航空業。多起因ULD起火引發的災難性事故，暴露了傳統煙霧探測器“煙霧需逸出ULD才能檢測”的致命延遲缺陷。為解決這一難題，美國聯邦航空管理局（FAA）資助研發了一項創新技術——通過超高頻（UHF）射頻識別（RFID）溫度傳感器結合移動平均收斂散度（MACD）算法，實現ULD內火災的早期精準檢測，為航空貨運安全注入新動能。

傳統檢測技術的痛點：延遲與誤報的雙重困境

在航空貨運場景中，ULD作為貨物裝載的核心載體，其封閉結構導致傳統煙霧探測器陷入“雙重困境”。一方面，當ULD內部發生陰燃火、鋰電池熱失控等慢燃型火災時，煙霧需突破ULD封裝才能被天花板的探測器捕捉，往往延誤數十分鐘，錯過最佳處置時機；另一方面，傳統熱量探測器依賴固定溫度閾值（如58℃）或升溫速率（如8.3℃/min），易受環境溫度波動影響，誤報率居高不下，既干擾航班正常運營，又可能降低機組對真實火災警報的信任度。

尤其針對鋰電池這類高風險貨物，傳統技術更是“力不從心”。鋰電池熱失控時會快速釋放高溫氣體，但煙霧釋放量少、釋放慢，傳統煙霧探測器常完全失效；而其瞬時高溫又可能超出普通熱量探測器的響應上限，導致“要么不報警，要么已失控”的被動局面。

技術創新：UHF RFID傳感與MACD算法的“跨界融合”

FAA資助的這項技術，通過“硬件革新+算法改造”，直擊傳統檢測的核心痛點。
在硬件層面，研發團隊選用無源UHF RFID溫度傳感標簽，徹底擺脫電池依賴——既避免了電池更換的維護成本，又消除了電池熱失控的額外風險。這些標簽被直接安裝在ULD內部（最優位置為距天花板6.4mm處），比傳統探測器更貼近火源，能實時捕捉艙內溫度變化；搭配SensThys SensArray Core閱讀器與外部天線，可實現多標簽同步數據傳輸，支持ULD在飛機間靈活流轉。

在算法層面，研究的突破性在于將金融領域用于趨勢分析的MACD算法“跨界改造” 。傳統熱量檢測依賴固定閾值，無法識別緩慢升溫的早期火災；而MACD算法通過計算“短時長移動平均”與“長時長移動平均”的差值（如5-20分鐘、20-50分鐘），生成MACD線、信號線和直方圖，能精準捕捉溫度的細微趨勢變化。例如，當ULD內出現陰燃火時，20-50分鐘MA配置可識別緩慢升溫趨勢；遇到鋰電池突發熱失控，5-20分鐘MA配置能快速響應溫度驟升。同時，算法設定“15倍標準差”為激活閾值，通過對比火災ULD與參考ULD（測環境基線溫度）的溫度差，大幅過濾環境波動導致的誤報。

實驗驗證：三類火災場景下的性能飛躍

為驗證技術有效性，研發團隊在模擬航空貨運艙環境中，針對三類典型火災場景展開測試，結果顯著優于傳統技術：

? 受控火災場景：通過加熱器模擬不同熱輸入，UHF RFID系統的傳感器響應與熱輸入呈強線性相關（R2=0.97），最小檢測熱輸入僅67W，遠低于傳統煙霧探測器的137.5-163.4W；且檢測時間隨熱輸入增加呈冪函數下降（R2=0.88），熱輸入越高，檢測速度優勢越明顯。

? 陰燃火場景：用絕緣鋁管裝載硬木顆粒模擬陰燃過程，RFID系統（20-50分鐘MA配置）平均檢測時間59.5分鐘，比傳統煙霧探測器（71.2分鐘）快11.7分鐘，成功解決陰燃火“升溫慢、難察覺”的痛點。

? 鋰電池熱失控場景：短路觸發2個LCO pouch電池熱失控，5-20分鐘MA配置的RFID系統平均5.4分鐘即可檢測到異常，而傳統煙霧探測器因煙霧未有效逸出，完全未檢測到火災，凸顯對高風險貨物火災的早期預警能力。

行業價值與未來方向：從安全升級到生態拓展

這項技術不僅為航空貨運火災檢測提供了“低成本+高可靠”的解決方案——無源RFID標簽單價僅2.99美元，無長期維護成本，還可復用標簽實現貨物追蹤，提升運營效率；更響應了FAA與NTSB對航空安全的監管要求，為ULD火災防控提供了標準化技術路徑。

未來，研發團隊計劃進一步優化技術：在真實飛行環境中驗證氣壓、振動對系統的影響，推進氣體傳感型RFID標簽商用化以增強早期火災氣體預警，同時探索技術在制造業設備過熱預警、農業糧倉防火等領域的跨界應用。隨著技術落地，美國航空貨運的安全屏障將進一步筑牢，為全球航空業火災檢測技術升級提供“美國方案”。