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主管:中华人民共和国应急管理部
主办:应急管理部天津消防研究所
ISSN 1009-0029  CN 12-1311/TU

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    2021年, 第40卷, 第3期
    刊出日期:2021-03-15
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    燃油消耗对飞机油箱平衡氧浓度的影响
    杜春志, 刘洋, 刘兵飞
    2021 (3):  299-302. 
    摘要 ( 1909 )  

    加装惰化系统是飞机燃油箱防爆的重要方式,油箱氧浓度变化规律是惰化系统设计的基础研究内容,燃油消耗作为影响氧浓度变化的因素,对飞机油箱氧浓度变化具有不可忽略的影响。提出一种考虑燃油消耗参量的油箱气相空间氧浓度的计算模型,结合飞机真实飞行的数据中的分段油耗变化关系,分析了各飞行阶段燃油消耗对飞机油箱氧浓度变化的影响,以及初始载油率和燃油温度对平衡氧浓度的影响,并与未考虑燃油消耗下的飞机油箱氧浓度变化情况进行比较。研究结果表明,在爬升、巡航和下降阶段,燃油消耗对平衡氧浓度计算结果影响较大,在滑出、起飞和进近着陆阶段影响较小;在滑出、起飞阶段和在进近着陆阶段,初始载油率对氧浓度的影响不大,而在爬升、巡航和下降阶段,初始载油率越高,飞机油箱的平衡氧浓度值越高,且随着初始载油率的降低,同一飞行高度下的平衡氧浓度值降低。不同海平面温度对各个阶段气相空间氧浓度均具有不同程度的影响。

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    烃类物质自燃点的QSPR预测研究
    朱红亚, 李晶晶, 时静洁
    2021 (3):  303-307. 
    摘要 ( 1768 )  
    应用定量构效关系(QSPR)方法对烃类物质的自燃点开展了预测研究。选取国际电工委员会数据库中的39 种烃类物质作为样本集,随机选择34 种作为训练集,5 种作为测试集。采用遗传算法(GA)对变量进行筛选,结合线性和非线性方法分别建立多元线性回归(MLR)模型和支持向量机(SVM)模型,理论预测得到了5 种烃类物质的自燃点。结果表明,2 个预测模型均比较稳定,理论预测值与实验值均较为相符,GA-SVM 模型预测结果较GA-MLR 模型更接近于实验值,这表明自燃点与其分子结构间具有更强的非线性关系。
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    障碍物对氯乙烯气体泄漏扩散影响的模拟研究
    李金洁, 吴洁, 邢志祥, 卢舒婷, 刘烨铖
    2021 (3):  307-312. 
    摘要 ( 1728 )  
    针对化工企业气柜泄漏造成人员伤亡等问题,利用Fluent 软件对3 种障碍物情况下气体扩散进行数值模拟研究。结果表明,障碍物对泄漏源上风侧气体浓度的影响远远小于下风侧。泄漏初期,障碍物、泄漏速率为下风侧氯乙烯气体浓度的主导因素;泄漏中期,下风侧氯乙烯气体在重力、初速度、风速的共同作用下,浓度维持短暂稳定;泄漏后期,环境风速替代泄漏速率成为下风侧氯乙烯气体浓度的主导因素,由于障碍物对环境风速有较强的阻碍作用,因此下风侧气体浓度表现为,障碍物越多,浓度降低越缓慢。
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    供热管道泄漏流场/声源特性及其变化规律
    张曼, 张立申, 王随林, 李仲博, 王海鸿, 张威, 穆连波
    2021 (3):  312-318. 
    摘要 ( 1741 )  

    以供热管道泄漏喷射为研究对象,建立管道泄漏致噪的计算流体力学CFD/计算声学CA 混合数值模型,采用Fluent与Virtual. Lab Acoustics 耦合数值模拟,分析管内压力、温度等因素对热水管道泄漏流场及声源特性的影响。结果表明,泄漏源附近流场呈非对称扇形结构,热水管道泄漏声能主要集中在低频段(0~20 Hz),平均声压级随管内压力的升高而增大,随水温的升高而有所降低。模拟结果与文献实验结果相对偏差小于7.99%,可为基于声波法的供热管道泄漏检测提供理论基础。

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    抽尘管道内铝粉沉积静电测试技术研究
    焦敏
    2021 (3):  319-321. 
    摘要 ( 1741 )  

    针对铝粉抽尘管道存在接地不良、静电累积、瞬时放电可能引起爆炸的安全隐患问题,提出在铝粉抽尘管道采用电压扫描静电法进行沉积粉尘静电实时测试技术,并对其测量原理和测量关键影响因素进行分析、研究。研究表明,采用电压扫描静电检测技术能够实时监测抽尘管道静电电位,测试误差<10%,能够起到铝粉抽尘管道携带静电的安全警示作用。

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    金属基电热膜引燃能力研究
    王霁, 杨赞, 冉雪晴
    2021 (3):  322-326. 
    摘要 ( 1663 )  

    为研究金属基电热膜的引燃能力,以棉被、毛巾为覆盖物,对不同电热膜通电功率、不同覆盖物厚度和含水率条件下,覆盖物不同位置处的温度变化情况进行了实验研究,并通过建立相应的模型,计算得到了不同环境温度下,覆盖物与电热膜接触处的温度。研究结果可以为电热膜火灾的预防,以及电热膜火灾的原因调查提供一定的参考。

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    基于MSC/Patran 的建筑结构火灾反应分析系统研究
    张海潮, 侯立群, 陈适才
    2021 (3):  327-329. 
    摘要 ( 1682 )  

    为适应建筑特殊设计与分析的需要,研究了整体结构火灾反应分析的系统实现方法,并以MSC/Patran 为平台,利用其提供的PCL,结合Fortran 语言,通过客户化以及窗体增设等技术开发了建筑结构火灾反应分析系统。系统采用了自开发纤维梁与分层壳单元模型以及结构瞬态热传导分析模块,能够实现火灾下建筑结构火灾反应过程计算与分析,为建筑结构火灾安全设计与分析提供分析工具和参考依据。

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    不同龄期混凝土高温后力学性能研究
    苗生龙, 张骞尹, 袁广林
    2021 (3):  330-333. 
    摘要 ( 1703 )  

    为研究不同龄期混凝土高温后的力学性能变化,对不同养护龄期的混凝土设置不同的温度和继续养护时间,对其抗压强度和劈裂抗拉强度进行试验。结果表明:各龄期混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度随经历温度的升高基本呈下降趋势,但当温度不高于100 ℃,龄期不大于14 d 时,其强度反而略有上升。混凝土经历相同温度情况下,高温时龄期越早,强度越低。随着高温后继续养护时间的增加,混凝土的强度逐渐恢复,且高温龄期越早,恢复程度越高,但强度恢复增幅逐渐降低。

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    喷淋系统对地铁火灾不同排烟方案的影响
    张冰
    2021 (3):  334-336. 
    摘要 ( 1832 )  
    以上海市某地下两层岛式地铁站作为研究对象,采用FDS 软件对站台区域火灾进行了数值模拟。分析了站台层公共区域火灾在喷淋系统与排烟系统耦合作用下的烟气层特性。通过解析火灾区域内2.0 m 高处的温度、烟气层高度、能见度以及喷淋区域内各排烟口流速等相关火灾参数的变化规律,探讨地铁站火灾时自喷系统和排烟系统的相互影响,并确认喷淋系统设置的必要性。分析结果表明:当喷淋压力较低时,喷淋系统和排烟系统耦合作用可以有效降低烟气层温度且不破坏烟气层稳定性。随着喷淋压力增大至某一特定值,排烟效率降低,烟气层稳定性丧失,大量烟气会积聚在喷淋区域,影响火灾区域人员安全疏散。
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    管廊内火源高度与防火封堵耦合作用下温度分布
    王宝宁
    2021 (3):  337-339. 
    摘要 ( 1705 )  

    为研究管廊内火源高度与防火封堵耦合作用下的温度分布,搭建了1 ∶ 3 的缩尺寸马蹄形管廊模型,通过改变火源的高度和管廊一端的开闭情况,分析管廊内的温度分布。结果表明,高度为10 cm 的火源较其他高度的火源在管廊一端封闭的情况下最高温度值最大。在垂直方向上,管廊内的烟气层厚度与火源高度和一端是否封闭关系不大,始终为17 cm 左右,实验还得出了管廊内纵向最高温升的预测公式。

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    天然气场站泄漏事故后果模拟与风险评估
    罗振敏, 郝苗, 王磊, 程方明, 王涛,
    2021 (3):  340-344. 
    摘要 ( 1868 )  
    针对天然气场站泄漏燃爆伤亡危害范围问题, 利用PHAST 软件对某天然气场站发生不同程度泄漏后可能造成的蒸气云爆炸、喷射火等燃爆事故后果进行了模拟分析与风险评估,得出该场站各典型事故的安全距离及个人风险和社会风险曲线。结果表明:泄漏孔径越大,泄漏扩散影响范围也越大;喷射火的热辐射值会随着下风向的距离先逐渐递增,达到一定峰值后,逐渐减弱最后趋于稳定;爆炸中心到泄漏点的下风向距离在增大,其爆炸冲击波的危害区域在扩大;风险曲线可直观地看出该天然气场站对周围环境和人口造成的影响。该结论为消防救援及制定应急预案等提供了参考数据。
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    电缆燃烧典型火源模拟方法综述
    李陈莹, 陈杰, 谭笑, 胡丽斌, 张伟, 曹京荥, 刘旭晖, 吴淑群
    2021 (3):  345-351. 
    摘要 ( 1883 )  
    针对电缆火灾问题,综述了国内外电缆火灾模拟试验及电缆燃烧测试中使用的火源模拟方法,并对比探讨了多种火源模拟方法的点火时间、火源温度、火源面积、火源功率、可扩展性、可移动性以及可持续使用性等方面的差异:燃气喷灯法和辐射加热法(锥形量热计)所需点火时间短;电加热法火源温度高,操作简便易移动;燃油点火法的点火面积大,可扩展性强;电弧引燃法的温度最高、可控性强。以期为电缆火灾模拟及防火提供参考。
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    类矩形地铁区间隧道活塞效应特性数值分析
    黄文昕, 路世昌, 苗妤, 赵伟, 姜学鹏
    2021 (3):  352-355. 
    摘要 ( 1700 )  

    利用Fluent 软件对无防火门的类矩形隧道在不同车速、不同联络通道布置下的活塞效应进行模拟分析。结果表明:隧道内活塞效应与车速呈正相关;无防火门时,单线列车运行会通过联络通道导致另外一侧隧道内产生小于2 m/s 的流场变化;设置两个联络通道时,联络通道中心处流速在列车通过时会出现较大浮动,且左侧流速始终比右侧小;受车头压缩波、车尾膨胀波和联络通道口的影响,车头压力呈现先递减,后递增,经过联络通道口后又递减的规律。

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    某特高压变压器爆炸事故数值模拟重构
    张少华, 蒋慧灵, 刘国平
    2021 (3):  356-359. 
    摘要 ( 1814 )  

    特高压变压器由于体积大、油量多、电压高,具有较高的火灾爆炸危险性。本文针对某特高压变压器爆燃事故进行分析,根据发生事故的部位位于高压套管的事实,利用FLACS 建立了全尺寸特高压变压器模型,模拟了高压套管先泄漏后爆炸与套管先爆炸后引发二次爆炸两种工况。研究发现:先泄漏后爆炸条件下,模拟的爆炸压力与依据事故监控估算的爆炸压力差别较大,可以排除该原因;变压器套管内部爆炸后引发二次爆炸,模拟内部爆炸的压力、二次爆炸的火焰形状与事故监控吻合较好,说明事故发生的原因大概率是套管内部直接发生爆炸。模拟方法可以用于变压器爆炸事故场景重现,为事故调查提供参考。

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    基于神经网络的聚合物火灾危险性预测
    张丁然, 陈磊
    2021 (3):  360-364. 
    摘要 ( 1704 )  
    基于BP 神经网络预测模型预测聚合物的火灾危险 性,通过对测试样本进行网络仿真和拟合,量化输出IFHI 火灾危 险综合指数(Integrated Fire Hazard Index,IFHI),来对聚合物 的各项(热危险与烟气危险指标)性能进行综合评价。实验表明, 通过BP 神经网络预测IFHI 的结果与层次分析法分析结果大体 相近,火灾危险性均大体符合火灾危险指数的总体走向,由模型预 测与评估的结果同实际数据具有较好的一致性与较高的重合度。
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    山地小城市地震次生火灾风险等级评估
    王莉, 储帅, 陈亚萍
    2021 (3):  364-368. 
    摘要 ( 1729 )  
    选取昆明市东川区为研究对象,以结构性危险概率、 功能性危险概率评估地震次生火灾的危险性,引入重大危险源修 正系数后,建立单体建筑震后次生火灾起火概率模型,通过Arc- GIS 平台进行图像、数据分析,评估东川城区建筑地震次生火灾 风险等级。研究表明以框架、砖混结构建筑为主的新城区、中心城 区,建筑密度低、抗震等级高,次生火灾风险低,而以砖砌、土木结 构建筑为主的老城区、边缘行政村,建筑密度大、抗震等级低,次生 火灾风险普遍较高。
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    模糊-PI 控制在高压消防给水系统中的应用
    欧阳富
    2021 (3):  369-371. 
    摘要 ( 1742 )  
    高压消防给水系统主要依靠稳压系统来保证管网中最不利点的流量和水压,稳压系统的性能决定了高压消防给水系统的可靠性和稳定性。模糊控制器有良好的鲁棒性且反应速度快,而PI 调节器能够消除稳态误差,实现无差调节。针对高压消防给水系统大滞后及非线性等对消防管网工作性能的不利影响,构建了一种模糊-PI 双模控制模型,以提高消防给水系统的稳定性和可靠性。实验结果表明,与常规的PI 控制及模糊控制相比,该控制模型不仅结构简单,而且具有优良的控制品质和性能。
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    水喷雾与泡沫喷雾灭油池火实验特性对比研究
    陈光
    2021 (3):  372-374. 
    摘要 ( 1760 )  

    通过自主搭建实验平台开展灭换流变压器油池火实验,对采集到的雾流密度、温度、热流、热成像等数据进行分析,得到水喷雾和泡沫喷雾系统的灭火特性,对比得出两灭火系统的灭火效率差异。结果表明:水喷雾与泡沫喷雾灭火所用时间为190、100 s;水喷雾灭火系统与泡沫喷雾灭火系统最终热流值分别降低至0.005 9、0.004 7 W/m2;与水喷雾灭火相比,泡沫喷雾灭火时热量快速降低,灭火时间短,其在100 s 内基本将火源有效控制。在基本条件相同的前提下,泡沫喷雾灭火效率高于水喷雾灭火效率。

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    基于深度学习的VGG16 图像型火灾探测方法研究
    蒋珍存, 温晓静, 董正心, 孙亦劼, 蒋文萍
    2021 (3):  375-377. 
    摘要 ( 1955 )  

    为了快速、有效地检测不同场景下的火灾信息,基于深度迁移学习设计了一种改进VGG16 的图像型火灾检测方法。搜集不同场景下的照片,使用离线数据增强技术增加样本数量,对VGG16 进行改进,并使用迁移学习的方法训练火灾识别模型。结果表明:改进的VGG16 网络对于火灾现场的图片分类识别准确率为98.7%,优于Resnet50 网络和Densenet121 网络,可快速、准确地检测到火灾信息。

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    基于差分阈值算法的水电站厂房漏电火灾预警研究
    查海涛, 杨峰, 任雪峰, 谢青, 帅挽澜
    2021 (3):  378-401. 
    摘要 ( 1690 )  

    面对水电站厂房电气设备复杂的漏电情况,传统的漏电检测技术难以有效检测所有异常情况,据此提出基于差分阈值的漏电检测技术。首先采用平滑滤波技术对信号进行滤波处理。其次计算信号差分值,设立时间窗口,并根据窗口设立初始阈值,由此检测相对异常信号点。最后结合环境因素更新阈值,对异常漏电情况进行识别和预警,进行下一次的检测循环。通过相应数据分析,验证了该技术的正确性和有效性,能够有效检测出相对异常剩余电流,预防漏电火灾。

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    椭圆与圆截面消防水炮炮座流动对比及试验
    向清江, 刘俊, 叶道星
    2021 (3):  381-385. 
    摘要 ( 1746 )  

    在内径66 mm 大回转结构形式水炮炮座的缩小试验模型上,提出含有椭圆截面形式的新型流道,采用数值模拟方法对比研究流道截面改变带来的差异,采用粒子图像测试技术PIV试验验证数值模拟结果。对比的结论为:当炮座的一部分圆截面管竖向压扁为相同过流面积的椭圆截面后,流道总流动损失增加且增量非常小;同样,反映出口紊流程度的湍动能变化量也很小。炮座出口流线发生变化,涡通量减小,出口平均速度偏差减小,径向线速度分布曲线上具有峰值减小,低谷值增大的特点,这些都说明流动均匀性获得改善。试验与数值模拟对比,管轴线速度偏差在2.3%以内,径向速度偏差约在8%以内,湍动能对比获得一致的数量量级。PIV 试验结果在流速分布上与数值模拟结果一致,但在区分两种流道的差异上需要提高试验精度。

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    基于远程管控技术的实验室事故报警系统研究
    包艳华, 崔升
    2021 (3):  386-390. 
    摘要 ( 1702 )  
    为提高实验室事故报警质量,设计基于远程管控技术的实验室事故报警系统。采集模块通过湿度、光照、气体、火焰以及红外线5 种传感器采集实验室环境数据,虚拟仿真装置依据采集的实验室环境数据,通过3dsMAX 等建模工具构建实验室基本模型,利用Vega 视觉仿真用具模拟实验室事故现场情形,系统管控模块中的实验室安全监控装置和反馈控制装置通过管控软件,远程通信模块利用ZigBee 组网,将实验室事故仿真模拟结果以及管控结果,反馈到应用模块中进行监控分析和显示,实现实验室事故报警系统设计。设计了仿真实验,利用实验室事故报警系统进行实时管控。结果表明,该系统有效模拟了实验室火灾事故,管控效率高,监测范围广。
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    有雾天气下输电线路山火烟雾检测方法研究
    刘志翔, 牛彪, 王帅, 陈青松, 龙雅芸, 江柳
    2021 (3):  390-393. 
    摘要 ( 1700 )  
    输电线路多处于环境复杂的山林中,早期山火发生时经常以烟雾的形式呈现,而在有雾状况下的山火烟雾检测方法的研究却很少见。针对有雾天气状况时的山火检测,提出一种去雾图像增强方法,首先对图像局部均衡化处理,再对全局利用改进的单尺度Retinex 方法做增强处理,并使用基于卷积神经网络的山火烟雾检测网络来检测早期山火发生时产生的烟雾。实验结果表明,基于局部和全局的图像增强方法可使山火烟雾检测准确率有明显提升,通过卷积神经网络的烟雾检测准确率达到97.2%。
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    化工储罐泄漏防控实训平台开发
    张小良, 王昊博, 梁梵洁, 宋喆, 喻卫刚, 陈坤, 戚喜根
    2021 (3):  394-397. 
    摘要 ( 1866 )  
    随着化学工业的蓬勃发展,化工储罐类火灾事故时 有发生,应急管理和消防救援部门高度重视危化品事故应急救援 能力的训练工作。通过开发储罐泄漏防控实训平台,设置3 种不 同的储罐泄漏形式,每种泄漏形式根据不同的泄漏孔径和泄漏时 间分为21 个子场景,共设置109 个泄漏子场景,利用火焰发生装 置模拟真实火灾状态,构建不同火灾情景,依据实训难易程度设置 4 个考核等级,满足了化工储罐泄漏全方位火灾防控综合能力训 练的要求。
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    石油化工真火模拟训练装置池火模拟效果评价
    李善诚
    2021 (3):  398-401. 
    摘要 ( 1735 )  

    真火模拟训练系统已在全球多个国家投入使用,是一套较为成熟且训练效果较好的实战训练设施,是当前消防部队推行实战化练兵的主要手段,也是未来消防员实战训练的发展趋势。真火模拟训练装置燃烧系统对实际火灾场景的重构效果直接影响着消防训练效果。本文基于理论模型、数值模拟、层次分析法等方法建立了石油化工真火模拟训练装置池火模拟效果评价方法。该评价方法不仅可以对真火模拟效果进行评价,还可以指导现有或拟建的真火模拟装置提高火灾事故模拟的还原度。

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    水成膜泡沫在航空煤油表面的封闭性效果
    陈现涛, 张旭, 贾井运, 孟亚伟, 王耀帅
    2021 (3):  402-405. 
    摘要 ( 1710 )  
    采用不同环境温度、不同混合比对水成膜泡沫在燃油液面的覆盖开展了封闭性验证实验,通过测定可燃蒸气的浓度及检测时间分析了水成膜泡沫的封闭性随环境温度、混合比的变化规律。实验结果表明:水成膜泡沫的封闭性随环境温度的升高而变差,对于3%的水成膜泡沫,环境温度为40 ℃时的初次检测可燃蒸气的时间比80 ℃时的检测时间延长149 s;水成膜泡沫的封闭性随混合比的增大而更好;环境温度为40 ℃时,6%的水成膜泡沫比3% 的水成膜泡沫在液面覆盖时检测到可燃蒸气的时间要长433 s。
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    阻燃剂和施胶量对阻燃刨花板性能的影响
    刘迎涛, 葛亚, 陈冲
    2021 (3):  405-408. 
    摘要 ( 1703 )  
    分别探讨了阻燃剂施加量和施胶量两个主要的制板因素对阻燃刨花板物理力学性能和阻燃性能的影响。研究结果表明:阻燃剂施加量对阻燃刨花板的物理力学性能影响较小,且所有物理力学性能指标均达到并超过了GB/T 4897-2015《刨花板》的要求;而阻燃剂施加量对阻燃刨花板的阻燃性能影响较大,氧指数与阻燃剂施加量之间具有显著的相关性。随着施胶量的增加,阻燃刨花板的静曲强度和内结合强度随之增加,而吸水厚度膨胀率随之减少,相关性大。
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    浅析森林火情快速高分辨毫米波监测技术
    祁嘉然, 王靳
    2021 (3):  409-412. 
    摘要 ( 1711 )  

    总结了现有森林火情监测技术及其优缺点,进而说明了新型快速、高分辨森林火情监测技术的必要性和重要性。提出了一种由波束可调聚焦透镜、毫米波辐射计和无人机平台搭建而成的新型快速高分辨森林火情监测系统模型,并详述了系统关键组件的功能。该平台的应用能够克服浓烟、高湿度等不利条件,对森林火情进行全天候、高速高分辨的监测。

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    蒙古栎树皮的热解特性及动力学分析
    李奇, 薛伟, 张华超,
    2021 (3):  412-415. 
    摘要 ( 1701 )  
    为研究蒙古栎树皮热解特性,使用热重分析仪将粉碎后的蒙古栎树皮从室温加热至800 ℃。采用控制变量法,分别以粒径、升温速率、实验气氛为变量进行实验,得到蒙古栎树皮在不同条件下的热解特性,使用Coats-Redfern 积分法进行数据分析。结果表明,蒙古栎树皮颗粒热解过程共有4 个阶段,第三阶段为主要热解阶段;升温速度越快,反应越剧烈,升温速率高时,主要失重阶段会发生延后现象;不同的材料粒径会使总失重率产生变化;蒙古栎树皮在高纯空气中反应更为剧烈,说明空气有助于热解过程;蒙古栎树皮热解所需能量较少,热解较易发生。
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    长白山6 种主要森林类型地表凋落物燃烧性实验研究
    辛颖, 高飞飞, 王新然
    2021 (3):  416-420. 
    摘要 ( 1730 )  

    以长白山黄松蒲林场6 种主要森林类型林地内凋落物为对象,研究长白山林区地表凋落物的燃烧性。在长白山黄松蒲林场的白桦林、针叶混交林、针阔混交林、落叶松林、阔叶混交林和杨树林6 种主要森林类型林地内设置样地,通过外业调查、混合采样的方式收集地表凋落物并进行燃烧实验,测定火蔓延传播的速度、燃烧温度和质量变化。通过改变实验风速、坡度和坡向,研究不同条件对火行为、火蔓延速度和烧损率的影响。实验结果表明:长白山地区地表凋落物的火强度从大到小排序为白桦林、针叶混交林、针阔混交林、落叶松林、阔叶混交林、杨树林,白桦林的火强度最大,为460.23 kW/m,杨树林的火强度最小,为367.09kW/m;风速越大,地表凋落物火蔓延速度越大;风速为6 m/s 时,燃烧过程平均温度最大,烧损率最高,当风速小于2 m/s 或大于8 m/s 时,可燃物无法完全燃尽;上坡火坡度增加时,地表凋落物的火蔓延速度增加,烧损率减小;下坡火坡度增加时,地表凋落物的火蔓延速度减小,烧损率增加。

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    基于边缘计算的超特高压输变电走廊山火预警方法
    赵钰, 姜凌霄
    2021 (3):  422-425. 
    摘要 ( 1671 )  

    为克服现有输变电走廊山火预警技术的不足,提高对山火识别的抗干扰能力,提出一种基于边缘计算的山火预警方法。利用层次分析法,建立边缘监控节点位置选取的影响要素分析模型,通过判别矩阵确定每一要素的权重,根据最优解确定边缘监控节点的选取位置。针对输变电走廊山火识别环境,对边缘计算架构进行了详细设计,提高对输变电走廊的山火预警水平。为降低边缘卷积计算带来的算力开销,通过建立Mobilenet-SSD模型来训练边缘监控节点的山火图像识别数据,增加抗干扰措施,并验证模型效果。实验结果表明,训练模型适用于边缘计算架构且对输变电走廊山火能够有效识别。

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    预制舱式磷酸铁锂电池储能电站防火设计
    卓萍, 郭鹏宇, 路世昌, 吴静云
    2021 (3):  426-428. 
    摘要 ( 1903 )  

    预制舱式磷酸铁锂电池储能电站在我国应用较为广泛,其消防安全问题是国内外关注的焦点问题。本文通过开展磷酸铁锂储能电池模块在过充条件下的燃烧特性试验,分析总结了预制舱式磷酸铁锂电池储能电站火灾发生发展的特点,并以此为依据,从火灾危险性、防火间距、火灾预警策略、灭火系统设计、消防给水及消防车道等方面提出储能电站防火设计的基本原则。

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    18650 三元锂电池组热失控蔓延规律研究
    刘平, 崔伦, 谌瑞宇, 潘仁明
    2021 (3):  429-433. 
    摘要 ( 1784 )  

    为探究电池数量、荷电状态和电池间距对18650 三元锂电池组热失控蔓延的影响,设计并搭建了电池过充引发失控过程特征参数测量的实验平台。结果表明:在本文实验条件下,单粒主发电池初爆到火焰熄灭过程约13 s,且不能引发其他电池热失控;但2 粒主发电池失控可引发60%SOC 以上或电池间距2mm 的单粒被发电池热失控,而40%SOC 或间距增至3 mm 以上的单粒被发电池未失控。由此可见,足够电量的被发电池须在主发电池失控过程中获取足够热量和热流强度才会引发失控。由此可推出,若电池箱内空气中含足量有效抑爆剂,能够避免明火燃烧;若增加主发与被发电池之间热阻,同样能够避免电池组的热失控蔓延。

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    电动船三元锂电池舱与磷酸铁锂电池舱灭火对比试验研究
    饶慧, 罗肖锋, 刘安, 汪志宏, 席庆庆, 张峥
    2021 (3):  433-437. 
    摘要 ( 1903 )  
    为研究三元锂电池电动船的消防安全,搭建了一个船舶锂电池舱火灾试验平台,通过模拟舱室火灾场景,开展了一系列大尺寸灭火试验,从灭火现象、冷却效果及复燃间隔时间等方面对比分析了4 种船用固定式灭火系统对三元锂电池和磷酸铁锂电池初期火灾的抑制效果。试验表明,压力水雾灭火系统对两种电池火体现出较好的抑制和冷却效果,5、10 L/(min·m2)两种喷水强度下均未发生复燃;二氧化碳、七氟丙烷及热气溶胶灭火系统均能瞬时扑灭这2 种电池火,但抑制时间有限,存在复燃的可能,其中热气溶胶冷却效果最差、电池复燃间隔时间最短,其次是二氧化碳、七氟丙烷。总体而言,三元锂电池火比磷酸铁锂电池火更难扑灭,复燃率更高,复燃间隔时间更短。根据比较结果提出灭火对策建议。
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    18650 型锂离子电池一维热失控传播试验研究
    郭王勇, 李丽娜, 王敬伟, 王卓, 孙绪坤
    2021 (3):  438-442. 
    摘要 ( 1749 )  
    对18650 型锂离子电池在线性水平排列方式下,单体电池和电池组热失控的热量传递、温度变化、烟气变化等进行了研究。将单体锂离子电池热失控过程划分为初始阶段、燃爆阶段和后期燃烧阶段。研究了热失控传播过程,定量分析导热系数k的变化,指出电池距离外部热源越近,越早发生热失控;距离热源较远的电池由于导热系数k 减小,发生热失控的时间变长,燃爆最高温度降低;当距离超长时,热失控传播被阻断。锂离子电池热失控烟气成分主要包含SO2、NO2、CO、HCl 和NH3 等气体,其中,NO2 和SO2 占比较高,分别达到了47%和27%。
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    基于ISM-MICMAC模型的工业园区应急协同影响因素研究
    朱敬聪, 王飞, 孟冬, 朱晓光
    2021 (3):  442-445. 
    摘要 ( 1847 )  

    在对工业园区事故进行分析的基础上,根据对工业园区各企业应急救援系统、应急预案和应急体系的相关研究,识别出工业园区突发事件应急协同的11 个主要影响因素,即工业园区应急多目标协同、应急目标实现、应急阶段协同、应急过程、组织结构协同、部门协同、职能协同、信息共享、信息系统、应急资源数量和应急资源调度。同时,运用解释结构模型(ISM)技术,确定工业园区突发事件应急协同各影响因素间的关联性,计算、分解可达性矩阵,得出应急协同影响因素的内在层次性。然后利用交叉影响矩阵(MICMAC)的驱动力—依赖性图,将影响因素分为依赖、联动和独立三类因素。针对不同类型的因素,确定了应急协同工作的关键性因素与优先环节,为有效构建工业园区突发事件应急协同机制提供了理论支持与科学依据。

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    智慧城市背景下智慧消防建设的SWOT分析
    田茂亮
    2021 (3):  446-448. 
    摘要 ( 1908 )  

    由于传统消防与前沿科技融合的时间不长,智慧消防建设在管理和技术层面依然存在诸多不完善的地方。本文运用SWOT 分析方法,对当前智慧城市发展背景下智慧消防建设内部的优势、劣势以及外部的机会、威胁因素进行分析,进而提出了相应的对策和建议,以期为智慧消防建设提供参考。

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    “断路断电断网”等极端条件下应急通信保障对策
    梁云杰
    2021 (3):  449-452. 
    摘要 ( 1962 )  
    分析了在大震大灾导致“断路断电断网”等极端条件下,消防救援队伍应急通信保障存在的不足,探讨了建设“轻骑兵”前突通信小队和志愿消防速报员队伍,运用“卫星+自组网”的通信手段和“星形+伞状”的组网方式,探讨破解极端条件下应急通信保障难题的可行性,提出了建设任务和推进措施。
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