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2023年, 第42卷, 第7期
刊出日期：2023-07-15 上一期    下一期

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“双碳”目标下洁净化学气体灭火剂研究与发展 舒中俊, 陈涛, 2023 (7):  881-891.  摘要 ( 394 )   “双碳”目标下，随着《基加利修正案》的实施，目前广泛使用的以七氟丙烷为代表的氢氟碳化物气体灭火剂，作为典型的非二氧化碳温室气体，即将被限制使用和逐步淘汰。本文在回顾气体灭火剂“波浪式”发展历程的基础上，重点评述了当前洁净化学气体灭火剂的研究现状和发展面临的机遇与挑战。 相关文章 | 计量指标

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基于Johansen屈服模式的胶合木节点标准火灾承载力模型 罗晶, 何敏娟 2023 (7):  892-896.  摘要 ( 246 )   开发了节点常温力学有限元模型和高温下热传递有限元模型，基于Johansen屈服理论提出了节点常温及火灾下的承载力计算方法。通过随温度变化的销槽承压强度双折线折减关系，得到销槽承压强度随螺栓长度的积分，并基于3种主要破坏模式的力学分析，得到不同持荷比下节点的耐火时间，计算结果与试验值较为接近。 相关文章 | 计量指标

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锂离子电池热失控过程中的烟气生成规律研究 周彪, 王凯, 任常兴, 王正阳 2023 (7):  897-902.  摘要 ( 395 )   为研究热失控传播过程中的烟气成分构成及浓度变化情况，使用3种常用不同直径（10440型、14500型、18650型）的圆柱形三元锂离子电池作为试验对象，分析电池能量密度和不同荷电状态对热失控传播过程中的烟气成分构成及相应生成总量的影响机制。研究结果表明：气体生成量的最大值基本上对应各电池达到热失控的峰值温度点，HF和HCl等酸性不可燃气体质量浓度曲线的变化趋势基本相似，NO2、NH3、N2O和CO等相对易燃性气体质量浓度曲线的变化趋势基本相似；锂电池热失控传播过程中的NO2、NH3、N2O和CO等可燃性气体成分生成量与热失控传播时长呈正相关的关系；而HCl和HF等不可燃酸性气体生成量则与电池能量密度和荷电状态呈正相关的关系；最终通过线性系数拟合法，得出了电池热失控传播过程中的酸性气体生成量的预测模型。 相关文章 | 计量指标

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洗涤烘干对灭火防护服外层面料的损伤研究 王宏阳, 夏建军, 商珂, 王俊胜, 2023 (7):  903-906.  摘要 ( 240 )   选取灭火防护服装及阻燃外层面料进行工业水洗和烘干试验，分别研究洗涤及烘干方式、反复洗烘等对外层面料损伤的规律。研究结果表明，服装整体洗烘10次后外层的沾水等级降低程度高于单一外层面料，且服装下摆位置的反光带破坏最严重，魔术贴勾面一侧更容易引起毛球；滚筒洗烘方式对服装有明显磨损，而柜式烘干可避免这一损伤。研究可为灭火防护服装的设计研发和洗涤维护提供技术支撑。 相关文章 | 计量指标

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盛装IG541气体的气瓶底部泄漏原因分析 巴成敏, 刘浩, 由宏新 2023 (7):  907-909.  摘要 ( 247 )   针对充装IG541气瓶在水压试验过程中多个气瓶接地部分泄漏的事实，对气瓶泄漏原因进行分析。对水压爆破后气瓶底部的腐蚀产物进行了能谱分析，根据元素比例关系确定腐蚀产物为FeCO3，通过分析FeCO3的形成过程，找出了控制充装IG541气体充装的措施。 相关文章 | 计量指标

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荧光光纤测温技术在高温油储罐火灾监测中的应用 谈龙妹, 杨美芝, 纪万祥, 单娟 2023 (7):  910-914.  摘要 ( 255 )   提供了一种基于荧光光纤测温传感技术的火灾报警系统，可应用于石化储罐温度实时监测及火灾预警。选用的荧光传感器探头封装结构小，耐高温、耐腐蚀，可放入罐体内部测量气相或液相温度，真实反映储罐内温度变化。传感器长期可耐受温度250 ℃，能够对超过160 ℃的高温渣油储罐进行温度监测。选取高稳定功率输出的650 nm激光光源与红光激发荧光粉材料，激发出的荧光波长处于近红外波段，光纤内传输衰减小，工作距离长且测温精度高，稳定性好。测温主机具有多个温度监测通道，各通道间相互独立，可进行分区监测。开发的在线实时监测系统，可以实现与测温主机的远程通信。监测平台支持光谱数据获取、波形展示、实时毫秒级温度数据采集、超温预警等功能，具有响应速度高、容错概率低等特点。 相关文章 | 计量指标

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管道瓦斯爆炸抑爆减灾方法研究 张敏, 付芷曦 2023 (7):  915-919.  摘要 ( 241 )   为削弱矿井巷道内瓦斯爆炸带来的不良影响，搭建了管道瓦斯爆炸平台，再现矿井巷道瓦斯爆炸过程，耦合泄压与惰化机制来探索爆炸火焰扑灭的方法。研究表明，管道阻爆关键在于形成阻爆区域所需时间与火焰到达阻爆区域所需时间的竞争。火焰传播至泄压口前，受侧向泄压影响火焰前锋处压力差?p增大、未燃区域可燃气浓度降低，两种作用相反致使火焰传播速度差值较小，仅为0.6 m/s。经过泄压口后，?p与可燃气浓度均降低，火焰传播速度从4.8 m/s降低至0.5 m/s，降低了89.5%，实现了火焰传播速度的大幅减速，火焰传播时间大幅延长。此时，喷入氮气致使燃烧链式反应的链引发、链传递受阻，链终止增强，直至链终止速率大于链传递速率，仅有零星火焰也被熄灭，实现阻爆效果。 相关文章 | 计量指标

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改性膨润土材料抑制PMMA粉尘爆炸火焰传播效果研究 程健维, 罗望, 王健, 王成 2023 (7):  920-924.  摘要 ( 242 )   为改善我国涉粉行业的安全现状，降低粉尘爆炸的危险性，笔者成功改性了一种膨润土材料并在自行搭建的粉尘爆炸火焰传播装置中，成功验证了不同粒径和质量浓度的改性膨润土材料对200 g/m3、500目PMMA粉尘爆炸火焰传播的抑制效果，并分析了其抑爆机理。试验结果表明：改性膨润土材料具有一定的抑爆性能，且抑制效果随着改性膨润土材料粒径减小和质量浓度增加而增强，不同浓度大粒径改性膨润土材料对PMMA粉尘的最大爆炸火焰传播速度抑制率分别为2.81%、15.47%、21.38%、63.57%；不同浓度小粒径改性膨润土材料的最大爆炸火焰传播速度抑制率分别为25.73%、26.16%、56.68%、31.50%。 相关文章 | 计量指标

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倾斜隧道内障碍物与烟囱效应协同作用对烟气蔓延的影响 许秦坤, 唐蓉, 邹沛恒 2023 (7):  925-930.  摘要 ( 250 )   采用FDS研究自然通风条件下坡度与障碍物耦合作用下的烟气运动，主要分析隧道顶棚下方的纵向烟气蔓延特性、障碍物区域的羽流特征以及竖井排烟性能。结果表明：障碍物高度对顶棚最高温度影响较小，其最高温度主要由竖井高度以及坡度决定，并随二者的增加而逐渐降低，最终趋于某一定值。在近火场中，障碍物和坡度均会使火灾区域的流场发生变化，烟气羽流长度受坡度的影响较大，隧道坡度和竖井高度决定竖井的排烟效率，障碍物对其影响较小。此外，竖井高度较低时会导致边界层分离现象发生，该现象并不会随着坡度的增加而消失，并且竖井内侧始终存在漩涡，当竖井高度达到一定值后，坡度能有效抑制烟气吸穿。 相关文章 | 计量指标

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地铁隧道通风系统与区间火灾联动模式应用研究 郑安平, 刘彩红, 庞明潇, 周继续 2023 (7):  931-934.  摘要 ( 233 )   密闭狭小空间的消防安全与火灾疏散一直是消防研究的重点领域，地铁以人流量大、空间密闭、疏散难度大等特点尤其需要重点关注。文章调研了国内地铁车站通风模式及火灾联动模式，研究了地铁隧道区间火灾通风联动模式的原理。通过设计区间火灾发生时车站设备正常联动、故障联动两种模式下的区间火灾疏散方案，从隧道排烟风速、设备联动与运行数量、灾后设备恢复和人员救灾工作量、火灾联动系统整体运行的响应时间、可靠性等方面系统分析了四站三区间、两站一区间两种典型地铁隧道火灾联动模式的优势与不足，并结合青岛地铁区间火灾模式下两种通风联动方案的实测数据得出结论，为地铁隧道火灾通风联动模式设计提供依据。 相关文章 | 计量指标

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环境风对室内燃烧热释放速率的影响 杨莉仙, 李晓琦, 冯伟, 孙协鹏 2023 (7):  935-938.  摘要 ( 246 )   燃烧房间内部热释放速率是描述火灾危险程度的重要参数。对传统室内燃烧热释放速率的获得方法进行了总结，即锥形量热仪测量室内燃烧热释放速率的试验方法，和通过热浮力作用下计算开口补气质量流量，并通过氧耗法计算室内热释放速率的理论方法，阐述了其各自特点，提出使用数值模拟来研究环境风对燃烧房间热释放速率的影响，通过典型算例验证了试验和理论计算的准确性。模拟了环境风作用下室内燃烧热释放速率的演变情况，发现室内燃烧热释放速率随着风速的增加而降低，并且在通风控制燃烧阶段室内燃烧热释放速率随总热释放速率变化不大，未来研究工作可以通过数值模拟方法进行热释放速率的预测。 相关文章 | 计量指标

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基于模块式块状-重难点点状分析的地下空间消防设计 徐匆匆, 靳薇, 李昂, 王奇典 2023 (7):  939-943.  摘要 ( 217 )   以我国近年来开发规模不断加大、由单一功能逐渐发展成为多功能复合的地下空间为研究对象，立足建筑防火设计的技术视角，针对多功能复合地下空间的建设特性和火灾风险特点，分析地下空间消防致险因子多、疏散救援难、火灾后果重等问题。并以北京CBD地下空间为例，基于模块式块状分析-重难点点状论证的研究方式，探索优化多功能复合地下空间消防设计的技术要点和策略，为城市多功能复合地下空间的消防设计、施工及审验管理等提供借鉴。 相关文章 | 计量指标

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风速和火源位置对L形综合管廊电缆舱室火灾蔓延特性影响 刘杰, 应迪, 李秋平, 张冉 2023 (7):  944-949.  摘要 ( 253 )   为了探究综合管廊内电缆火蔓延的影响因素，对L形综合管廊电缆舱进行数值模拟，研究在不同风速和单/双侧起火情况下的电缆火蔓延速度和管廊内温度变化。研究发现，纵向通风风速增加和双侧起火对管廊内电缆火蔓延速度起促进作用；当管廊内部单侧起火，纵向通风风速不大于0.2 m/s时，通风会促进火焰燃烧，提高管廊内部温度。纵向通风风速大于0.2 m/s时，从外界带来的冷空气对管廊内部温度起降温作用。当管廊内部双侧起火，风速对管廊内部温度影响界限由0.2 m/s增加为0.4 m/s，即风速不大于0.4 m/s时，通风会提高管廊内温度，风速大于0.4 m/s时，通风会降低管廊内温度。 相关文章 | 计量指标

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灭火救援期间消防员皮肤烧伤损伤的数值模拟 雷颖, 杨杰 2023 (7):  950-955.  摘要 ( 231 )   为保障消防员生命安全和提升灾害应对能力，开展消防员灭火救援时皮肤烧伤风险的精准评估。首先，建立皮肤–衣下空气层–消防服系统热传递方程组；其次，通过织物周期运动与热暴露距离的变化进行修正；最后，离散求解获取皮肤组织的温度变化规律，进而预测皮肤烧伤等级与时间。结果表明，各辐射热暴露下当前模型预测的二度烧伤时间与文献模拟值仅有5.45%~13.60%的相对误差，吻合性较好。热暴露期间（20 kW/m2）通过织物运动表征人体运动状态和仅考虑热暴露距离的变化时二度烧伤时间分别提前28.4%和延缓6.7%，严重影响救援研判精度。此外，观察到织物运动振幅与皮肤烧伤时间呈负相关。 相关文章 | 计量指标

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危险化学品运输罐车通风换气数值模拟研究 陈跃虎, 王启立, 钱钰延, 闫伟东 2023 (7):  956-960.  摘要 ( 225 )   罐车依靠人孔换气易发生安全事故。提出在罐内表面布置两根通风管道形成“一抽一送”实现换气循环的方法，根据布管方法分为换气方案一和方案二。对不同换气方案进行模拟，研究结果发现：自然换气方法只在人孔处有气体流动，安全性低，方案一和方案二在罐内形成较好的气流循环，能够实现换气。方案一采用150 mm管径换气，罐内风速分布较为稳定，平均风速为0.778 m/s，换气效果良好；方案二采用200 mm管径换气，形成较好换气循环，罐内平均风速为0.675 m/s，速度波动小，安全性高。 相关文章 | 计量指标

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电线电缆燃烧烟气中苯的慢性毒性风险评价 曾建鹏 2023 (7):  961-965.  摘要 ( 215 )   对WDZ-YJ电线电缆和RVVB电线电缆的燃烧烟气中的苯含量进行测定，对苯的慢性毒性风险进行评价。对WDZ-YJ电线电缆和RVVB电线电缆进行燃烧试验，并进行烟气收集；对收集的气体样品进行苯质量浓度的定量检测；根据苯质量浓度的定量检测结果，对苯的慢性毒性风险进行评价。结果表明，不论燃烧状态是有焰燃烧还是无焰燃烧，当热辐射通量从20 kW/m2升至35 kW/m2时，WDZ-YJ电线电缆和RVVB电线电缆燃烧烟气苯的慢性毒性风险均高于最低可接受风险10-6。针对典型电线电缆燃烧烟气苯的慢性毒性风险特点，相关火灾事故处置过程中，消防指战员应当佩戴空气呼吸器等个人防护装备，做好个人防护。消防监督员、火调人员在相关火灾事故调查过程中，同样要减少口鼻、皮肤等环境暴露，尽量减少暴露时间，做好消防慢性职业病个人防护。 相关文章 | 计量指标

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一种消防机器人火源定位及自动跟踪系统 郝永奇, 刘晓铭, 张静 2023 (7):  966-971.  摘要 ( 282 )   传统的消防机器人受限于火源检测和定位技术，检测和定位精度受环境影响较大，导致效果较差，部署复杂且智能化程度不高。针对这一问题，基于深度学习，结合视频图像处理技术,设计并实现了一套火焰检测、定位及自动跟踪灭火系统。该系统采用高实时深度学习模型进行火灾检测，通过计算和比较图像的结构相似度，结合火焰的动态特征对误报进行排除，进一步提高了检测精度。同时，引入基于冗余图像分割的二次检测，提高小目标火源的检测率，有效增加了消防机器人的检测灭火距离。此外，利用单目相机对火源进行定位跟踪，部署简单。试验结果表明，该系统提升了火焰检测的精度和检测距离，具有良好的实时性，能够满足复杂环境的消防机器人自动灭火。 相关文章 | 计量指标

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基于结构光的室内消防机器人环境重构研究 李秋瑜, 杜虎彬, 黄鹏俊, 刘永涛 2023 (7):  972-977.  摘要 ( 258 )   为了提高消防机器人在室内火场中的环境感知与重构能力，提出了一套基于结构光深度相机的室内二维环境重构方法。首先通过融入IMU（Inertial measurement unit,IMU）姿态传感器来对相机获取的深度数据修正补偿；其次在世界坐标系下通过区间阈值高度过滤算法对障碍物和道路进行区分，并生成二维点云图来进行环境重构；最后将相机与机器人进行动态建模分析，修正安装误差并更新全局环境地图。算法在室内自主消防机器人平台上进行导航避障测试，结果表明，提出的方法有效提高了消防机器人在复杂火场环境中的二维环境重构与感知能力，使机器人精准自主避障，快速前往着火点实施灭火。研究对室内消防机器人的导航及避障具有重要意义。 相关文章 | 计量指标

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基于声成像的泄漏源三维空间定位技术研究 李明骏 2023 (7):  978-981.  摘要 ( 238 )   为提高成像型泄漏检测技术的空间定位能力，本文以声成像为例，研究声源三维空间定位方法。通过对两台声学相机监测画面的坐标变换，将二维声场分布信息、可见光视频图像映射到三维空间，与监测对象的三维空间结构叠加，实现泄漏噪声点的自动判别与区域定位。仿真计算与模拟试验表明：该方法实现了泄漏源的三维空间定位，并通过定位泄漏部件实现无人值守的泄漏识别与报警，提高了成像监测技术在危险化学品行业泄漏监测场景中的应用效果。 相关文章 | 计量指标

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数字政府建设背景下火灾调查信息化平台设计与应用 李丹丹, 夏大维 2023 (7):  982-985.  摘要 ( 224 )   实施科技信息化创新引领工程，推动消防事业高质量发展是加强数字政府建设的重要支撑。火灾事故调查信息化平台的建立，促进火灾事故调查工作从传统模式向数字化模式、互联网化办公模式转变。依据开放共享、融合创新、变革转型、引领跨越、安全有序的信息化平台设计原则，提出了融入数字政府的火灾事故调查信息化平台建设构架设计模式。该平台将《火灾事故调查规定》融合大数据、移动互联网、地理信息技术、流媒体技术，实现“互联网+火灾调查”，为火灾现场信息动态采集、动态更新，人才培养等方面工作提供了一站式解决方案。 相关文章 | 计量指标

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光电感烟探测器技术及发展趋势 曹振, 刘晓鹏 2023 (7):  986-988.  摘要 ( 315 )   为提高火灾自动报警系统的可靠性，寻求降低光电感烟探测器火警误报率的解决之道，调研了近年来国内外关于光电感烟探测技术的研究成果、产品特点和检验标准，分析了光电感烟探测器的技术现状和发展趋势。结果表明：为解决误报问题，可在改进光电传感方案、优化烟雾识别算法、采用复合传感等方向进行技术研发，但更重要的是及时出台、更新相应的国家标准，引领行业健康发展。 相关文章 | 计量指标

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基于改进蚁群算法的森林火灾救援机器人三维路径规划 乔佳, 史艳霞, 王浩陈 2023 (7):  989-994.  摘要 ( 248 )   森林火灾中，救援机器人需在三维环境中工作，研究三维路径规划具有重要意义。为了解决基于蚁群算法的三维路径规划中容易陷入局部最优和搜索时间长的普遍问题，提出了一种改进的信息素更新算法和引入安全值的启发式函数。为更好地避开障碍和火势集中区域，选择平面和视野相结合的搜索模式。根据传统蚁群算法和改进蚁群算法的试验结果，后者比前者迭代减少约30次，适应度值减少，提高了系统的运行效率，且后者的路径选择更加合理，证明了改进算法的优越性。 相关文章 | 计量指标

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吉林省白河林业局森林火灾应急资源现状及调配优化 崔晨曦, 单延龙, 曹丽丽, 李长华, 2023 (7):  995-999.  摘要 ( 229 )   森林火灾应急资源的储备和调配是林火应急救援的关键，合理的配置和调度，可以最大限度地减少森林火灾造成的损失。研究结果表明：白河林业局目前森林火灾应急资源建设较为完备，森林消防队和瞭望塔建设基本覆盖每个林场，其中，局属森林消防队建设最为完备。基于应急资源分配调度模型，对应急资源分配进行优化，可以降低林火扑救时间。现有应急资源以运输设备配备情况最差，应加强全局运输设备的建设；北部林火多发区宝马林场瞭望塔数量较少，应加强该林场林火监测力度；南部靠近边境线，中部林火发生较为频繁，但目前监测和扑救设施配备较弱，建议加大建设力度，同时还要加强现有人员应急处理能力和装备的养护维修工作。针对该林业局森林火灾应急资源现状，以实际火场为例对应急资源调配和扑救路线进行优化；根据该林业局森林火灾发生规律结合现有应急资源，提出应急资源建设建议。 相关文章 | 计量指标

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新媒体时代的消防突发事件与信息公开 温志强, 王妃, 张美婷, 胡峰, 2023 (7):  1000-1003.  摘要 ( 250 )   消防突发事件具有极高的社会关注度，不当的信息公开和报道易引发公众负面情绪，且通过网络媒体的传播发酵极易形成阻碍消防突发事件治理和破坏社会稳定的风险。基于DIIS理论的框架步骤开展研究，采用全网主题相关媒介大数据进行分析，通过AoC理论模型（横向）、“四维度”（纵向）进行信息揭示，以德尔斐专家法结合DSR理论进行综合研判，并结合实际提出具体建议。研究发现了更易引发负面情绪的消防突发事件类型、易产生负面情绪的地域特点、带动情绪传播的关键形式和网民更加关注的账号类型，并发现信息公开和治理引导的两大关键时间点。研究结合新媒体环境下信息公开和治理引导实际，给出“度”“术”“害”“面”4个维度的对策建议。 相关文章 | 计量指标

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基于成本风险理论的石油化工火灾救援对策推演 胡人元, 夏登友 2023 (7):  1004-1009.  摘要 ( 220 )   针对突发事件在情景推演中存在的主观性干扰和算法缺陷，以石油化工火灾为对象，首先以分析动态情景演变为基础，论证了前人在贝叶斯网络节点和概率分配存在的缺陷，接着利用频率思维确定条件概率值，并设置了信息收集成本、对策误差风险和时机延误风险3个变量的不等式算法。最后以某液化石油气储罐区火灾为例，将火灾划分为失控、难控和控制3种态势，对应提出防御、进攻、歼灭3种对策，利用软件推演和概率修正，算得不同阶段的最优救援对策。 相关文章 | 计量指标

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“智慧消防”现状及发展趋势探析 王蔚 2023 (7):  1010-1013.  摘要 ( 369 )   当前，国内外政府都在积极推进“智慧消防”技术的研究和应用，我国作为全球人口最多的国家之一，面临着越来越严峻的消防安全挑战。基于天津、上海、山东、江苏、浙江、河南等省市的实地调研，结合国内外“智慧消防”理论和实践，系统分析了我国“智慧消防”建设的现状和不足。在此基础上，提出一系列针对我国国情的对策建议，旨在实现精细化动态管理和科学化高效处置，从而提升消防安全治理能力和全社会防灾减灾救灾能力。 相关文章 | 计量指标

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风力驱动火灾扑救伤亡应对策略 柯锦城 2023 (7):  1014-1017.  摘要 ( 230 )   为解决火场“风向突变”引发的消防员伤亡问题，通过对风力条件下火灾行为发展变化的规律，风力驱动火灾的危害及形成原理进行分析，阐述了合理通风的技术要点，为加强灭火救援作战训练工作提出建议。 相关文章 | 计量指标

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建筑工程消防虚拟仿真试验教学系统设计与应用 颜龙, 魏峥, 朱志辉, 徐志胜 2023 (7):  1018-1022.  摘要 ( 273 )   为积极推进一流本科教育建设，培养高质量消防专业人才，结合消防工程本科人才培养核心教学内容，分析了建筑工程消防虚拟仿真试验教学系统建设现状，构建了一套集防火系统、消防灭火系统、防排烟系统、自动报警系统和安全疏散系统于一体的建筑工程消防虚拟仿真试验教学系统。该系统包含导学、设计和考核3大模块，其中，导学模块让学生系统了解建筑消防系统的组成、工作原理以及维护使用方法，设计模块让学生掌握各个系统设计全流程，并在考核模块加深对消防系统理论和方法的掌握。相比传统教学方式，通过建筑工程消防虚拟仿真教学，可突破教学时空限制，提升教学效率，让学生更系统地掌握建筑工程消防系统的设计方法，提高实践及创新能力。 相关文章 | 计量指标

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粤港澳大湾区新能源汽车产业火灾危险特性及防控对策 易岚, 罗云庆, 马从波, 赵智键 2023 (7):  1023-1026.  摘要 ( 263 )   新能源汽车产业作为国家重点支持的战略性新兴产业，在粤港澳大湾区已形成完整的整车制造、电池及其他相关零部件和充装设施的新能源汽车产业链。结合粤港澳大湾区发展规划纲要和新能源汽车产业相关布局，总结了整车、锂离子电池、充装基础设施等设备设施在建设、生产、物流储存、使用等环节存在的火灾危险性及防控难点。提出了大湾区防控新能源汽车产业发展中潜在火灾事故的预防措施和对策。 相关文章 | 计量指标