铜导线特征在火灾事故调查中应用广泛。采用GSL-1100X型管式炉辐射加热和正庚烷明火加热两种工况，将铜导线加热至100~1 000 ℃的温度，通过炉冷、自然冷却和水冷却的方式降至常温。运用MATLAB软件，基于前景辅助K均值算法聚类识别照片中的导线的L*a*b*颜色，定量分析导线铜芯表面颜色与受热、冷却条件的关系。结果表明：导线铜芯表面颜色随温度升高先由暗金色变为黑色，再变为红色，最后变为深灰色；明火加热工况相较于辐射加热工况整体颜色变化存在滞后；明火加热工况中，水冷却的颜色相较于自然冷却的颜色偏青色且变化较小。通过上述分析，提出一种基于导线铜芯表面颜色的火灾现场事故调查的思路，为火灾快速勘验提供参考。

本文通过试验方法研究了二氧化硅复合聚磷酸铵添加剂对预混爆炸传播的抑制效果。预混气体燃料掺氢比为20%，复合抑爆剂的质量浓度为0.5 g/L，共设置了3种质量配比。试验结果表明，复合添加剂对掺氢甲烷爆炸传播具有显著的抑制效果，能够在爆炸初期限制火焰的体积膨胀，在爆炸发展的中后期吸热分解，降低爆炸火焰的热释放量，以及阻碍火焰与燃料之间的热量传递，通过分解产物破坏原爆炸系统的链式反应进程。爆炸火焰传播速度在复合抑爆剂的影响下最高降低91%，极大程度衰减了爆炸压力的积累和释放，爆炸发展过程被有效抑制。

本研究旨在得到一种新型粉体抑爆剂，采用一系列改性工艺制备了一种新型复合多孔粉状抑爆剂。通过在自行搭建的小尺寸管道内进行甲烷抑爆试验，探讨粉体改性前后对甲烷爆炸的抑制效果。通过最大爆炸超压、火焰传播速率以及火焰传播形态等对抑爆效果进行分析。试验结果表明，改性垃圾焚烧飞灰（MFA）相比于未改性垃圾焚烧飞灰（FA）抑爆性能得到提高，0.12 g/L的MFA使9.5%甲烷的最大爆炸压力降低了30.55%，9.5%甲烷的峰值速度降低了40.24%。同时发现，与FA相比，MFA具有较高的质量损失和较低的热解温度，同时具有物理和化学抑制作用。

通过电动汽车整车燃烧试验测量其火灾热释放速率和总热释放热量，分析了不同因素对电动汽车火灾热释放速率的影响，为全面了解电动汽车的火灾危险性、合理确定电动汽车及车库的灭火救援策略和防火技术措施提供支持。研究表明：过充方式诱导锂电池失控并引燃车辆的火灾发展速率，快于加热电池和外部火源的诱导方式。加热方式诱导三元锂电池引燃车辆与过充方式诱导磷酸铁锂电池引燃车辆的热释放速率发展趋势相当；当电动汽车底盘下方引火源为300 kW时，其火灾增长系数与中速火基本相当；当电动汽车底盘下方引火源为30 kW或车内引火源为5 kW时，其火灾增长系数与慢速火基本相当。相同型号的电动汽车因锂电池内部热失控形成的火灾，其最大热释放速率高于外部火源引发火灾的最大热释放速率，不同引燃模式的总热释放量基本相当。

本文开展了不同液面高度下的陶坛火试验，阐明了火焰形态的演变规律，由最初的蓝色双峰状演变为黄色锥形火焰，根据质量损失速率区分其燃烧阶段。发现陶坛火在稳定燃烧阶段出现的泄漏燃烧现象，其外部火焰出现的典型位置为最大肚宽处。统计了不同液面高度陶坛破裂时间，揭示了裂纹在坛壁面上的发展规律，坛口位置首先出现裂纹随后沿坛壁向下。研究结果表明，随着液面高度的增大，陶坛壁面出现裂纹的概率降低。其中，液面高度26、27 cm陶坛壁面出现裂纹时坛口位置处的拉应力在8～17 MPa；液面高度28、29、30 cm陶坛壁面出现裂纹时坛口位置处的拉应力则达到30 MPa以上；大陶坛试验在坛口温差18.8 ℃时首次发生破裂，其拉应力为5.1 MPa。

为了探究火灾调查人员现场勘验过程中有毒有害气体暴露的风险，本文设计了一套基于质谱检测技术的试验方法，通过采集火灾现场环境气体确定有毒有害气体的组分，然后采集火调人员的呼出气确定人体呼出气的主要成分，最后通过检测火灾现场勘验人员呼出气的变化，进一步得出结论。结果表明：在火灾现场环境气体中，含有多种危害人体健康的挥发性有机化合物，人体呼出气中不含火灾现场中的外源性化合物，而进入火场前后呼出气的分析结果表明，不同防护用品对有毒有害气体的防护效果差别较大，选择不当会吸入较多的有毒有害气体，危害人身健康。尽管人体代谢会排出部分外源性有毒有害物质，但依然要做好人身防护。因此，建议火灾调查人员在现场勘验时应合理选择和佩戴呼吸防护用品，防止工作过程中有毒有害气体的危害，保证人员的人身健康。

高层建筑内部有大量的管线穿越墙体、楼板，贯穿部位的防火封堵是阻隔火灾蔓延、保障建筑和人身安全的重要手段。现行标准规定了防火封堵构造的性能要求，但由于防火封堵构造及贯穿物在火灾下的热传导及温度分布规律尚不明晰，封堵方案的有效性难以保证。针对该问题，本文设计了防火封堵试件并开展耐火试验研究，分析了防火封堵试件在受火过程中的试验现象及温度变化规律，比较了防火封堵构造及贯穿物在受火过程中的温度差异，对防火封堵构造方案设计和相关标准制修订提出了建议。

以某高校某教学楼为研究对象，在现场观测数据的基础上，运用PyroSim和Pathfinder软件进行火灾数值仿真模拟，研究教学楼出口处烟气能见度、环境温度的变化规律对人员疏散的影响，根据疏散结果进行安全性判定，并基于系统动力学原理，提出合理的SD安全对策模型。研究结果表明，优化必要的安全出口，可有效提高疏散效率，疏散总时间缩短了132.5 s；增设必要的自动喷水灭火系统、机械排烟系统，在火灾发生300 s时，出口温度降低，烟气能见度提高了约20 m，可大大提高出口的逃生安全性。

针对大型公共建筑物发生火灾时疏散难度大的问题，提出了一种基于改进哈里斯鹰算法的消防疏散路径规划方法。首先，通过栅格法对路径规划所需的数字地图进行建模，并以最短路径为目标构建路径规划评价的目标函数。其次，引入拉丁超立方抽样、透镜逆学习策略以及自适应权重因子对传统哈里斯鹰算法进行改进，并采用B-spline曲线平滑方法对规划路径进行平滑处理。最后，在未发生火灾和发生火灾情况下与其他3种算法进行了比较分析，以验证所提算法的优良性能。试验结果表明：所提算法在未发生火灾情况下，平均路径长度为21.82 m，规划时间为20.4 s，比改进前分别减少5.9%和6.8%；在发生火灾时，平均路径长度为22.45 m，规划时间为21.5 s，较改进前减少39.0%和48.8%。与其他算法相比，所提算法在路径搜索速度、平均长度、稳定性等方面均具有良好优势，能够获得最优的路径规划综合性能。

为研究非对称V形隧道重点排烟时的烟气控制效果，采用了比例模型试验的方法，以20 MW设计火灾为例，在研究一般隧道重点排烟合理排烟量的基础上，针对V形隧道，研究当火源位于变坡点时，不同坡度组合及不同排烟阀开启方式对烟气控制效果的影响。研究结果表明：针对20 MW的设计火灾，能将烟气进行有效控制的合理排烟量约为140 m3/s。对于V形隧道，当火源两侧对称地开启3个排烟口，无法有效地控制大坡度侧的烟气扩散时，可以考虑适当增加大坡度侧的排烟阀开启数量；V形不对称隧道两侧坡度差太大，尤其大坡度侧坡度值过大时，对烟气实施有效控制较为困难。

城市地铁内存在多股人流汇聚情况，紧急情况下多股人流汇聚会导致疏散困难。本文基于水力模型与系统动力学理论，构建了地铁多股人流疏散模型，并结合具体案例揭示了考虑商业区人员通过站厅疏散的极端不利情况下，多股人流汇聚处出口瓶颈的人员疏散规律。研究结果表明，多股人流交汇于出口瓶颈时，疏散效率呈现“由快到慢再加快”的变化趋势；随着人数增加，安全出口的充分利用时间占比从74.02%下降至64.78%，即安全出口充分利用时间随人数的增加而减少；当站厅安全出口的比流量受某区域人员汇入影响时，该区域疏散完成后，出口比流量会短暂下降，反之，比流量维持稳定；较Pathfinder仿真模拟，系统动力学模型更贴近实际疏散场景，且具有更高的模拟效率。

本文旨在设计并实现一种新型泡沫喷射装置，通过调整其收敛角的角度及进气口与进液口的长度差，泡沫有效喷射距离显著提高至46.7 m。此外，还构建了模拟模型，分析该装置在泡沫两相流中的流动特性，并研究了几何特征、出口气体体积分数（反映发泡效果）与其喷射射程之间的关系。试验结果显示，该装置的性能验证准确率为93.27%。研究成果对于提高泡沫灭火剂的发泡性能和效率，以及研发高性能的泡沫枪与灭火系统具有重要意义。

为优化采用窄带蜂窝物联网通信的独立式火灾探测报警器能耗与电池应用时长，开展其通信能耗特性试验分析研究，通过搭建无线通信可靠性与低功耗规律试验测试环境，开展其典型工作状态、通信与功耗在不同信号条件下的耦合特性试验分析，研究对其功耗具有关键影响的运行状态和典型失电原因。结果表明：心跳连接是影响其能耗的最主要因素，且随着网络信号质量的下降，其通信能耗会发生显著恶化，峰值电流最大增幅可达350%，使用时长最大能缩减为理想状态的20.8%。因此，设置窄带蜂窝物联网独立式火灾探测报警器时，应提升其无线联网时链路的抗衰减能力，防止其信号质量过低，合理控制联网频次，在信号覆盖不佳的环境下考虑进行电池配型。

以某消防侦察机器人车身防隔热结构作为研究对象，建立应用相变胶囊的多层复合防隔热结构模型，利用COMSOL软件模拟分析结构在高温环境下的温度场变化规律，同时探究不同相变胶囊堆积方式和隔热材料对结构热防护性能的影响，并通过对机器人内载电子元件的安全温度特性分析，采用MOGA算法对得到的最优组合下防隔热结构的厚度进行优化。结果表明，结构厚度一定的情况下，石蜡胶囊双层堆积的防隔热结构热防护效果最优。同时以SiC气凝胶作为隔热层材料的结构相较于其他隔热材料的热防护性能更优。此外，在满足消防机器人热防护需求的前提下，优化后机体的隔热层厚度降低了1.86 mm，结构的总厚度降低了25.41%，有效提高了结构的热防护效率。

传统消防移动机器人作为一种抢险救护移动机器人，可以代替消防人员深入危险区域，完成探测侦查和灭火施救等任务，但其在环境感知及响应速度方面具有局限性。考虑到四旋翼无人机高空侦察探测的优势，设计了带有四旋翼无人机高空辅助侦察功能的空地协同智能消防系统。在消防系统中，采用四旋翼无人机按巡航轨迹在高空实时探测火源，并通过无线局域网络（ROS组网）及时将火源位置信息发送给消防移动机器人，消防移动机器人在接收到响应后，快速前往火灾现场执行灭火操作。试验结果表明，相较于传统的消防移动机器人，本文提出的新型空地协同智能消防系统具有快速发现火源，并能及时到达火场准确灭火的优势，提高了火灾事故发生后的消防救援能力和效率。

通过力学、高温隔热试验及有限元模拟分析，对比了4种不同织物组织的芳纶基布在复合硅泡沫前后撕裂强力的变化，探究了不同厚度及织物种类硅泡沫复合芳纶织物的隔热性能及热量传导机制。结果显示，硅橡胶泡沫的引入提高了芳纶平纹织物的整体撕裂强力并且显著提升了织物的隔热性能，有效减缓了热收缩现象。经过综合评估可知，5 mm厚度硅橡胶泡沫复合芳纶平纹织物在平衡隔热与散热关系上表现最佳，其在接触热环境和对流热环境下背温降低。此外，研究采用有限元模拟分析方法，模拟结果与试验数据吻合度较好，误差在10%以内，验证了模型的可靠性。本研究可为高性能复合织物的研发及个体防护装备的优化设计提供基础技术支撑。

为探究不同气体灭火剂在释放过程中的吸热和降温效能，搭建1 m×1 m×1 m的灭火试验平台，开展气体灭火剂喷射试验，分析典型气体灭火剂（Halon 1301，HFC-227ea，全氟己酮和2-BTP）在释放全过程中对储气瓶、喷头和被保护物体的吸热能力，以及被保护物体初始温度对新型清洁气体灭火剂（全氟己酮和2-BTP）降温效能的影响。结果表明：Halon 1301和HFC-227ea灭火剂在传输和释放过程中会发生汽化吸热，对被保护物体的降温效果不佳；2-BTP和全氟己酮灭火剂在传输过程中基本不发生物相变化，以雾化液滴形式喷洒到被保护物体表面后迅速汽化吸热，对被保护物体的降温效果较好；4种灭火剂对被保护物体的降温能力表现为：2-BTP＞全氟己酮＞HFC-227ea＞Halon 1301。与全氟己酮相比，2-BTP对被保护物体的降温幅度更大，且抑制温升效果更好，同等剂量下，2-BTP汽化会吸收更多的热量。因此，选取合适的灭火剂，优化灭火系统和管网设计，可达到最佳的灭火和降温效果。

为开发环氧树脂（EP）用高效无卤阻燃剂，以对羟基苯甲醛、三氯氧磷和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（DOPO）为原料，制备了一种新型阻燃剂DOPPO，其分子结构含有两种磷氧化态以及羟基。研究了DOPPO对EP复合材料的热性能、阻燃性能以及耐火性能的影响。测试结果表明，有机磷阻燃剂的分子结构影响EP复合材料的阻燃性能和耐火性能。相比9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-基-（4-羟基苄醇）（DOPh）和磷酸三苯酯（TPP），DOPPO具有明显的协同阻燃效应，在EP中表现出更高效的阻燃性能和耐火性能。其中，当磷元素质量分数仅为0.42%时，EP/DOPPO在UL 94垂直燃烧测试中达到V-0级，获得了较高的LOI值，34.6%，形成的更致密的膨胀残炭层能抑制热量和有毒烟气的释放。TG-IR分析结果表明，有含磷挥发物的生成，这可能为DOPPO提供了对EP的气相阻燃功能。DOPPO较好的阻燃性能可能归因于气相中磷杂菲基团的淬灭效应和凝聚相中磷酸酯基团和磷杂菲基团与羟基共同作用的成炭效应。此外，大板燃烧试验结果显示，DOPPO在防火涂层的膨胀倍率以及耐火性能上优于DOPh和TPP。

为了减小林火频发对生态环境造成的破坏和财产损失，设计了基于无线传感网络的森林火灾定位系统。系统由火情采集节点、网关节点以及火情监控节点组成。火情采集节点利用多种传感器收集监测区域内火情参数，利用改进的DV-Hop定位算法对火情定位，并将定位数据传至网关节点，再经由网关节点发送至4G网络，最终传输至远程火情监控中心进行火情监测、火灾预警以及历史数据查询。试验证明，系统能够快速准确地对监测区域内的火情进行定位，并及时进行报警，从而预防森林火灾的发生。

山火对于输电线路的安全运行具有极大的威胁，尤其是小规模的山火，一旦发生，就可能导致输电线路跳闸，影响电力的正常供应。为了有效监测并应对这一隐患，本文基于Himawari-8静止气象卫星，提出了一种优化小规模山火监测效果的算法。该算法不仅运用空间上下文技术识别高强度火点，更通过深度挖掘静止气象卫星的高时间分辨率优势，结合火点的时序变化特征，对小规模山火进行精准的动态监测。实践应用证明，该算法在监测小规模山火方面具有显著优势，能够有效实现火点的早期发现与火势变化的实时跟踪。

为加快打造消防救援新质战斗力，充分发挥数据在应急救援指挥调度、作战行动中的关键作用，本文分析传统数据缺陷，研究数据要素特点，发挥数据要素乘数效应，探寻新的作战机理、优化作战指挥流程、引领决策方式变革，通过数据融合技术的实践运用，推动实现跨部门、跨领域的数据共享与协同，为构建全面、智能的应急救援指挥作战体系提供坚实的数据保障，实现精准预判预警、正确分析决策、高效指挥作战的目标。

为加强企业消防安全主体责任落实，更好地优化营商环境，做好事前消防预防监管，采取工作调研、数据分析、文献查询等方法，分析研究当前企业消防安全自我管理能力、行业监管水平和消防救援机构监管措施与当前消防安全形势不相适应的具体表现。提出企业必须从建立健全切合实际的消防安全管理制度、加强消防培训教育、提升消防安全管理水平等方面进行改进，行业主管部门和消防救援机构从提升监管能力、改进监管方法，明确消防、住建消防安全责任界限等方面，进一步推动企业消防安全主体责任落实，拧紧消防安全责任链条，防范重大消防安全风险，全面减少火灾事故的发生。