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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

期刊目录

    2025年, 第44卷, 第7期
    刊出日期:2025-07-15
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    氧化合金锂离子电池在电热滥用条件下的热安全特性分析
    储玉喜, 马畅, 李晋, 李亚昭, 李文, 张少禹, 卓萍
    2025 (7):  877-881. 
    摘要 ( 1024 )   PDF(2205KB) ( 97 )  
    为研究18650型氧化合金锂离子电池的热安全特性,基于绝热加速量热仪和密闭压力容器,开展电池在绝热、加热、1C过充条件下的电热滥用试验,获得了电池的温度、电压、内阻及其产气行为。结果表明:电池在绝热条件下自产热平均温度T1为89.21 ℃,自产热阶段平均最高温升速率为0.648 ℃/min;利用加热棒对电池进行加热,加热棒最高温度为684.84 ℃,加热时间为1 376 s,电池表面温度最高为274.13 ℃,质量损失率为13.81%;在1C过充过程中电压最高为4.39 V,表面温度最高为57.05 ℃,质量损失率为0.82%。按照电池热失控判定条件,在上述3种试验条件下电池均未发生热失控。
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    可燃液体内浮顶储罐浮盘耐火性能试验方法对比研究
    王璐, 徐发强, 包有权, 郭相恒, 智会强, 杜霞
    2025 (7):  882-888. 
    摘要 ( 99 )   PDF(13720KB) ( 53 )  
    可燃液体内浮顶储罐内浮盘的耐火性能对储罐的整体消防安全水平具有重要影响,本文基于内浮顶储罐典型火灾事故场景,建立了两种内浮盘耐火性能的试验方法,选择铝合金内浮盘进行了测试,确定了基于全盘组装结构的试验方案,能够更真实科学地反映出工程应用情况下的内浮盘耐火性能水平,实际指导意义大,建议将其作为可燃液体内浮顶储罐浮盘耐火性能的标准测试方法,为相关标准规范的制修订提供依据。
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    不对称V形隧道火灾顶棚烟气温度分布特性的试验研究
    刘文博, 李俊梅, 李炎锋
    2025 (7):  889-896. 
    摘要 ( 39 )  
    为研究不对称V形隧道内火灾的温度分布特性,采用理论分析结合小尺寸试验的方法,针对不对称V形隧道的结构组成,研究火灾工况下火源位于变坡点时,隧道两侧不同的坡度构成和火源功率对隧道内烟气流动及温度分布特性的影响。研究结果表明,受V形隧道变坡点两侧不对称结构产生的热压差的影响,烟气在V形隧道变坡点两侧隧道内呈现不同的流动特性及温度分布特性,烟气的流动受火源功率、变坡点两侧的坡度构成的影响,得到了不对称V形隧道内顶棚温度衰减预测模型。
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    基于综合集成法的压缩空气泡沫灭火系统故障诊断及应用
    黄玉彪, 冯旭, 张佳庆, 过羿
    2025 (7):  897-902. 
    摘要 ( 36 )  
    压缩空气泡沫灭火系统(CAFS)在特高压换流站等关键设施中发挥着重要作用。然而,随着其灭火能力的提升,管控难度也加大,对消防设施的健康状态监测、故障诊断及可靠性分析提出了更高要求。针对CAFS功能结构复杂、故障模式多样的特点,本文融合时序监测数据、知识图谱和灰色关联分析3种典型故障诊断方法,构建了故障知识图谱模型,通过指定故障关键词查询知识图谱,结合灰色关联分析算法,能够精准锁定故障点位,为维保和管理人员提供决策支持。开展了3种典型故障模拟试验,试验结果表明,本文提出的综合集成方法能够有效提高故障诊断的效率和实时性,对保障CAFS系统的可靠性和有效性具有重要意义。
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    过渡性射流形式对控火面积影响的试验研究
    范文恺, 杜志朋
    2025 (7):  903-910. 
    摘要 ( 30 )  
    为探究过渡性射流在灭火救援中的有效性,通过试验的方式,改变过渡性射流的射流打击点、射流压力、射流角度3个因素,研究过渡性射流在4.70 m×2.66 m房间中的控火面积情况。试验表明,过渡性射流难以有效控制射流入射口至打击点之间的地面;射流角度为60°时,调整射流压力难以改变射流在房间内的分布情况,射流散射水流主要集中在房间进深4.14~4.70 m范围内;射流角度为70°、射流压力为0.20 MPa时,打击窗楣的射流散射水流控火面积最大,为房间总面积的68%;射流角度为80°、射流压力为0.25 MPa时,打击窗楣的射流散射水流控火面积最大,为房间总面积的72%。试验控制的3个影响因素中,射流角度对控火面积影响最大。
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    上盖综合利用地铁车辆基地自然排烟系统有效性热烟试验研究
    欧明辉, 任彤
    2025 (7):  911-916. 
    摘要 ( 28 )  
    针对上盖综合利用地铁车辆基地这种创新的建筑形式,通过开展热烟试验,在1.5 MW试验火源下分析地铁车辆基地不同功能区域(列检区与咽喉区)的火灾烟气蔓延特性和温度场分布关键参数。试验结果表明:在自然排烟模式下,列检区和咽喉区火灾工况产生的烟气均能通过自然排烟口有效排出,烟气层高度始终维持在安全清晰高度以上,火源附近区域能见度保持良好,未受明显影响,表明本研究中的上盖综合利用地铁车辆基地自然排烟系统能够有效保障消防安全。火源位于咽喉区时,烟气易受环境风影响蔓延至库区,建议在库区与咽喉区之间设置挡烟垂壁,以限制烟气扩散,提升库区消防安全性能。对狭长空间采用加密排烟口布置方案,以优化排烟效率。将排烟口优先布置在主导风向下游位置,以降低环境风对排烟效率的不利影响。
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    地铁车站防排烟系统精细化控制模式研究
    侯春源, 朱国庆, 端木祥玲, 周鹏
    2025 (7):  917-922. 
    摘要 ( 42 )  
    以北京市某标准地下三层换乘车站为研究对象,针对地下三层站台层发生不同类型火灾,利用PyroSim软件开展不同火源位置、热释放速率和排烟模式下火灾烟气数值模拟,研究不同烟控模式对站台层火灾烟气的控制效果,实现地铁站台层火灾防排烟系统精细化控制。结果表明:无论发生站台层行李火灾还是列车火灾,在标准地铁车站站台层划分防烟分区有利于火灾烟气控制和人员安全疏散。对于站台层行李火灾,通过站台层防烟分区内排烟风机和站厅层空调系统机械补风能够有效防止烟气通过楼扶梯口由站台层向站厅层蔓延,且烟气控制效果最好;对于列车火灾,控制烟气蔓延主要依靠轨顶排热风机和隧道风机,同时开启站台层列车火灾相邻防烟分区排烟风机,对烟气控制效果最好。同时,通过对楼扶梯洞口风速统计可知,对于站台层行李火灾,由于火源功率较小,楼扶梯洞口局部下行风速低于1.5 m/s也能有效控制烟气不向站厅层蔓延;对于列车火灾,上述烟控模式能够保证每个楼梯洞口下行风速满足规范的同时最接近1.5 m/s,更有利于人员安全疏散。
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    某地下公共环通道与周边停车库区域消防安全策略分析
    闻蕾, 赵华亮, 顾诗嫣, 徐明俊
    2025 (7):  923-929. 
    摘要 ( 33 )  
    地下公共环通道与周边停车区域消防设计中,由于公共环通道与汽车库之间部分区域无法设置防火墙,需采用特级防火卷帘替代,但其长度超过防火分隔宽度的1/3,与现行规范存在差异。为此,本文提出系统的消防安全解决方案如下:制定车辆与人员疏散策略;优化防火分区设计,明确环通道横向与纵向分隔方法;细化防烟分区方案;改进灭火设施选型,采用自动喷水灭火系统替代水喷雾系统。本研究聚焦的地下环通道消防设计难题在我国城市地下空间开发中具有普遍性,但现行规范尚未对此类特殊情形作出明确规定。
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    超高层建筑吊顶内钢结构新型防火保护设计方案
    张丽, 龚伦伦, 程旭东
    2025 (7):  930-935. 
    摘要 ( 24 )  
    实际工程设计过程中,有时会出现无法完全按照规范对钢结构进行防火保护的特殊场景,需要采取一些替代的防火保护设计方案。本文针对超高层建筑吊顶受限空间内的钢结构防火问题,提出利用“防火板+防火涂料”进行防火保护的设计方案,并基于耐火试验炉和实体火对该复合结构防火隔热效果进行试验研究,获得了不同工况条件下钢结构各部位的温度变化曲线。测试结果表明,在5 mm厚防火涂料基础上加装20 mm厚防火板,其阻火隔热效果优于20 mm防火涂料,能够满足国家相关标准规范的耐火极限要求。研究成果为超高层建筑钢结构防火保护设计提供了一种新方案。
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    历史文化街区防火间距实体试验研究
    赵家明, 张唯, 李彦龙, 卫文彬
    2025 (7):  936-940. 
    摘要 ( 29 )  
    为了给历史文化街区的修缮、活化利用工程中消防安全设计提供参考,通过火灾实体试验研究了历史文化街区的防火间距,分析了温度和热辐射的试验数据。试验结果表明:对于砖木结构的历史建筑,历史文化街区中窗口火溢流和热颗粒成为可能诱发历史建筑之间火灾蔓延的因素。火灾发生到人工干预灭火过程中,火灾发生位置对应窗口1.0 m位置处温度最高,温度值为285.78 ℃,随着距离增加温度下降,火灾发生位置对应窗区域温度在4.0 m距离处均低于35 ℃。火灾发生位置对应窗口1.0 m位置处热辐射最大值为25.67 kW/m2,火灾发生位置对应窗口2.0 m位置处热辐射最大值为8.58 kW/m2。在本次徽派建筑的历史文化街区火灾实体试验中,对于该类外墙为不燃结构的建筑,设置4.0 m的防火隔离带可有效起到防火隔热的作用。综合考虑一定的安全余量,历史文化街区防火组团或防火控制分区间推荐采用宽度为6.0 m的防火隔离带。
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    典型泡沫灭火剂对溶剂油流淌火灭火试验研究
    靖立帅, 包志明, 曾燕春, 胡成, 张宪忠
    2025 (7):  941-946. 
    摘要 ( 158 )   PDF(10871KB) ( 24 )  
    设计并搭建了易燃液体流淌火灭火试验平台,研究坡度、泄漏流量、供给强度等因素对流淌火灭火效能的影响,明确了易燃液体流淌火灭火效能评估试验方法,评估研究了AFFF、FP和P等泡沫灭火剂对流淌火的灭火效能。结果显示:在坡度为0.5o、泄漏流量为4.5 L/min条件下,120#溶剂油稳定燃烧面积基本布满整个油槽,此时适合施加泡沫进行灭火;该试验方法能够区分不同种类泡沫灭火剂灭火效能的差异,其中AFFF灭火速度最快,P灭火效能最差;热辐射通量数值表明,该试验方法符合流淌火燃烧特性和灭火发展过程。
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    灭火泡沫在深液池表面铺展过程模拟研究
    包有权, 智会强, 王璐, 范亚坤
    2025 (7):  947-955. 
    摘要 ( 139 )   PDF(6824KB) ( 25 )  
    建立了灭火泡沫在深液池表面铺展数理模型和数值计算方法,分析了灭火泡沫在液体表面铺展瞬变过程,研究了初始条件、泡沫流变性及液体性质对泡沫铺展过程的影响。结果表明,随着泡沫覆盖层向前铺展,其铺展前沿的速度逐渐衰减。入口处泡沫覆盖层初始高度或速度的增大有利于泡沫铺展,使得泡沫铺展前沿的推进速度增大,泡沫覆盖层在给定时刻铺展得更远。受灭火泡沫屈服应力的影响,泡沫覆盖层以塞状流向下游铺展。液体黏度对泡沫铺展的影响不是单调的,当液体黏度较低时,湍流边界层占主导地位,液体黏度的增大有利于泡沫的铺展;相反,如果液体黏度较高,层流边界层占主导地位,液体黏度的增加不利于泡沫的铺展。
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    低黏度抗溶泡沫在液体燃料表面的铺展性能研究
    姜恋, 徐晓楠, 包志明, 陈旸
    2025 (7):  956-961. 
    摘要 ( 161 )   PDF(2548KB) ( 24 )  
    抗溶水成膜泡沫灭火剂应用范围广泛,是处置各类极性和非极性液体火灾的重要技术手段之一。但因其含有黄原胶等组分,导致泡沫液黏度较大,存在一定的局限性。因此本文研发了低黏度抗溶水成膜泡沫灭火剂的基础配方,并研究泡沫的铺展性能,为后续低黏度抗溶泡沫灭火剂产品的研发提供理论指导。研究表明,本文研发的基础配方产生的泡沫在极性液体表面的铺展性能优于传统抗溶泡沫,并且低黏度抗溶泡沫中含氟聚合物的质量分数在6%~8%时,泡沫的铺展性能最佳;低黏度抗溶泡沫在非极性液体表面的铺展速度略快于传统抗溶泡沫,这主要与泡沫的析液时间有关。
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    天冬氨酸/赖氨酸基于超临界CO2流体的涤纶阻燃整理及工艺条件探索
    董君婕, 郑振荣, 周洁, 魏语聪, 王健, 赵东瑾
    2025 (7):  962-969. 
    摘要 ( 169 )   PDF(22610KB) ( 32 )  
    以天冬氨酸、赖氨酸作为阻燃剂,采用超临界CO2技术对涤纶织物进行阻燃整理,探讨了阻燃剂用量及超临界处理的温度、压强和时间对涤纶阻燃性能的影响,并对阻燃整理后涤纶织物的力学性能和热力学性能进行了测试。结果表明:阻燃性能随着阻燃剂用量的增多及超临界处理时温度和压强的上升而升高,确定较优整理工艺是阻燃剂用量为10% o.w.f.,超临界处理条件为25 MPa、135 ℃、60 min,经天冬氨酸或赖氨酸整理后涤纶织物的损毁长度均小于10 cm,LOI值大于30%;织物的断裂强力分别提高了94 N和76 N,断裂延伸率分别提高了14.6%和15.1%,熔融焓、残余量等都出现小幅度上升,表明阻燃整理后织物的力学和热力学性能均提升,多次水洗后织物的LOI值均不低于28%。
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    融合火灾多特征参量的寺院古建筑自适应火灾探测方法
    韩海云, 杨浩, 谢永强, 陈韵怡
    2025 (7):  970-976. 
    摘要 ( 18 )  
    寺院古建筑可燃物复杂,火灾特征参数多样化且存在香火烛烟等干扰源,导致单一参量的火灾探测方式误报率高、可靠性差等。本文提出多参量复合探测方法,通过对火灾初期特征参量进行数据采集与融合,构建寺院古建筑结构和环境自适应的火灾报警模型,实现古建筑早期火灾的精准探测。以雍和宫的雍和门殿、永佑殿和万福阁为例,基于数值模拟获取气体体积分数、温度、能见度等火灾特征参数,利用4层BP神经网络,采用2个维度的训练和测试集组合方案,训练火灾报警模型。结果表明:5项和3项探测数据融合的训练报警模型准确度接近,CO体积分数、温度、能见度为敏感特征参数;火灾报警模型对建筑结构相近的古建筑泛化能力较强,火灾报警准确率高达0.950 0,对非相近结构古建筑的火灾报警准确率大幅降低,仅为0.720 0;基于各独立建筑火灾模拟参数的训练模型对建筑自身的火灾报警准确率较高,均在0.930 0以上。研究过程和结果为复合火灾特征参数选取提供了理论依据,为寺院古建筑构建多探测数据融合的自适应火灾报警模型提供了指导方法和实现路径。
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    用于检测锂离子电池热失控的仿生电子鼻气室设计
    张伟, 杨雪, 黄鑫, 张海军
    2025 (7):  977-982. 
    摘要 ( 24 )  
    锂离子电池热失控危害民航运输安全。为了提升锂离子电池热失控检测精准性、缩短检测时间,设计了一种适用于锂离子电池热失控气体检测的仿生电子鼻气室。通过分析犬类鼻腔内部的结构及流场分布情况,模仿犬类鼻腔特征,利用正交试验优化仿生气室结构和尺寸,最后采用仿真软件模拟验证提出的仿生气室的效果。结果表明:该气室能够使气体更加快速均匀地到达传感器阵列,并与传感器阵列充分接触,相比于仿生气室内部整体区域,可实现传感器阵列区域的气体质量分数提升44.93%,相比于普通方形气室,仿生气室内传感器阵列区域的气体质量分数提升10.01%。
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    地铁车体破拆救援新装备研发
    朱红亚, 李国辉, 宋卫峰, 戎凤仪, 邢瑞泽
    2025 (7):  983-987. 
    摘要 ( 29 )  
    针对地铁车体破拆存在“破不开、拉不断”的难题,加之特种救援环境下装备使用的局限性,开展了地铁车体破拆救援新装备的研发工作。研发了一种高强度、高效率、自反馈、智能控制的地铁车体破拆装备,创新性地采用高精度机床技术原理,在具有x轴方向可控制进给量的导轨上,设计、加装高效率切割动力头,并设计了锯片转速-进给量力反馈计算机控制系统,实现了在极端情况下对高强度车体的快速安全破拆,为受困人员开辟逃生通道,减少人员伤亡。
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    地震救援技术模拟训练设施的设计与实现
    田纪凯, 王振雄, 付照
    2025 (7):  988-994. 
    摘要 ( 34 )  
    随着地震灾害发生频率的增大,国家对地震应急救援能力建设提出了更高的要求。而目前我国地震应急救援技术水平参差不齐,针对地震灾害救援技术开展的训练内容和形式不够规范,无法满足实际救援需要。基于此,本文从模块化设计理念入手,根据安全性、实用性、节约性等原则,同时结合有针对性的训练科目,设计了地震救援技术训练平台。研究成果有利于救援人员救援技术的日常巩固训练和相关技战术研究,并且可以根据队伍需求更换训练模块。平台还可以模拟地震救援中的人员搜救,通过设置不同位置的受困人员,训练救援人员对搜救整体流程的掌握能力,有利于提高实战化训练水平和地震搜救能力。
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    HNO3和MgO改性活性炭对自吸过滤式防毒面具过滤SO2效果的试验研究
    武丽珍
    2025 (7):  995-999. 
    摘要 ( 20 )  
    通过硝酸(HNO3)和氧化镁(MgO)改性制备了一系列改性活性炭,以提高其对烟气中有毒组分SO2的吸附能力。改性方法包括将活性炭置于2 mol/L的HNO3溶液中50 ℃处理10 h,再经过洗涤、干燥和焙烧,引入羟基、羧基、酯基等含氧官能团;随后采用等体积浸渍法将Mg(NO3)2负载于活性炭及HNO3改性活性炭上,再次进行干燥和焙烧,引入碱性吸附位MgO。在25~55 ℃下测试改性活性炭对SO2(3 000×10-6)的吸附和穿透过程,结合孔隙结构分析、红外光谱表征、离子色谱等表征手段,研究了改性活性炭对SO2的吸附和氧化性能。研究结果表明,HNO3和MgO双改性吸附剂具有最长的SO2穿透时间,可将活性炭的SO2穿透时间由12.9 min提升至31.8 min,满足自吸式防毒面具对SO2的二级防护时间(23 min)。对吸附SO2后活性炭的六价硫和四价硫进行测试,发现双改性后六价硫与四价硫的比值由改性前的0.62显著增加到改性后的1.26,说明MgO和HNO3的协同改性可有效增加活性炭对SO2的吸附和氧化能力,提高过滤式防毒面具对SO2的防护性能。
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    消防员灭火防护服中典型PFASs污染物的可视化检测技术研究
    代凤华, 殷全铭, 李晓亚, 于阿娟
    2025 (7):  1000-1006. 
    摘要 ( 27 )  
    鉴于消防员灭火防护服中典型PFASs污染物的持久性、强生物积累性及其高昂的检测费用,以2-氨基对苯二甲酸为有机配体、二氯二茂锆为金属源,将具有pH响应的荧光染料RGH通过原位包封策略封装到具有活性氨基的锆基金属有机笼NH2-Zr-MOC中,制备具有化学稳定性好、荧光量子产率高的双发射RGH-NH2-Zr-MOC荧光传感器,借助其与PFOA、PFOS之间的强氢键和静电作用,实现对PFOA、PFOS污染物的高灵敏检测。研究表明,该荧光传感器对PFOA和PFOS的检出限分别可达20.7 nmol/L和12.9 nmol/L(S/N=3)。进一步借助254 nm紫外灯照射和RGB数值分析法,实现对消防员灭火防护服PFASs(均按PFOS的百分含量折算)的可视化定量检测,其准确性与高效液相色谱-质谱法相当,且成本极低,为消防员的职业暴露防护提供了一种简便实用的现场快速检测技术。
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    一种防火防烟安全入户门的技术研究
    于志浩, 杨顺修, 胡群明, 黄益良
    2025 (7):  1007-1013. 
    摘要 ( 28 )  
    针对现有防火门大多仅有防火功能,户门行业缺少兼具绿色环保且集防火、防盗、防烟、美观功能于一体的入户门等问题,研发筛选新型门芯材料,在保证其优异的耐火性能基础上,着重突出了材料的绿色环保、无毒无害属性,并研制典型结构,运用先进的加工工艺,设计同时具备防火、防盗、防烟功能的入户门。本研究对门芯材料、门芯结构、成品门进行了燃烧等试验,并对特定结构的防火门进行了数值模拟。结果表明:该入户门能够通过所有相关的试验测试,完全满足耐火隔热性(≥1.5 h,背火面平均温升≤140 ℃)、耐火完整性(背火面未出现火焰、裂缝)、反复启闭耐久性、防烟性能以及防盗性等各项关键指标的标准要求。
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    山东省森林防灭火工作的限制及对策研究
    杨国宏
    2025 (7):  1014-1018. 
    摘要 ( 46 )  
    山东省因地制宜,依托市、县两级消防救援机构组建了消防专业队伍。本文分析了山东省森林火灾、森林防灭火工作情况,总结了火灾规律特点、扑救指挥机制和模式,为提升消防救援队伍参与森林防灭火工作能力和专业水平提供有益借鉴。
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    消防救援指挥中心人员心理问题探析
    丁垣升
    2025 (7):  1019-1022. 
    摘要 ( 37 )  
    针对如何推动消防救援指挥中心人员开展心理服务工作,从队伍面临的形势任务着手,全面梳理队伍在心理健康方面存在的薄弱环节,提出坚持问题导向的工作思路,包括强化组织领导,健全完善相关制度,加大人才培养力度,通过购买服务的方式整合社会力量,配齐配好软硬件设施,做好心理效能评估,建立个人健康档案,并注重加强业务和心理行为训练等,以不断提高指挥中心人员综合素质,提升抗压能力和自我排解能力。
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