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2023年, 第42卷, 第11期
刊出日期：2023-11-15 上一期    下一期

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举高喷射灭火机器人灭实体油浸变压器火试验研究 陈涛, 张鹏, 张佳庆, 王雨薇, 2023 (11):  1457-1461.  摘要 ( 500 )   为探究压缩空气泡沫举高喷射灭火机器人处置油浸变压器火灾的有效性，研建了一套1:1全尺寸实体油浸变压器火灾模型，模拟了主油箱顶部油池火灾、7个燃烧孔火灾、溢油火灾及底部油池火灾，利用压缩空气泡沫举高喷射灭火机器人进行了扑救全尺寸实体油浸变压器火试验。试验表明：单独采用一台流量为1 200 L/min的压缩空气泡沫举高喷射灭火机器人，可以扑灭全尺寸实体油浸变压器火灾，163 s可控制火势，474 s可完全灭火，无复燃。 相关文章 | 计量指标

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堆积密度对棉花阴燃特性及残留物形貌的影响研究 岳海玲, 郭子东 2023 (11):  1462-1466.  摘要 ( 86 )   为研究棉花在加工和使用状态下的阴燃情况，选用密度分别为20、40、60、80 kg/m3的棉花块，采用底部加热的方式进行试验，研究了密度对阴燃特性及残留物的影响。结果表明，随着密度的增大，棉花样品的孔隙率、空气渗透系数发生变化，临界阴燃温度升高约35 ℃，蔓延速率降低50%～60%，阴燃持续时间从2 500 s延长至5 000 s，阴燃结束后的收缩程度减小，坍塌程度增大。阴燃残留物为黑色絮状物包裹内部灰白色灰烬，灰烬体积随密度增大而增加。研究结论可以为棉花阴燃火灾的预防与火场勘验提供参考。 相关文章 | 计量指标

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横风风载对云梯消防车臂架变形及振动特征的影响分析 刘洪永, 宋霏, 李子昂, 王玉珊, 2023 (11):  1467-1471.  摘要 ( 421 )   为探究横风对云梯消防车臂架的变形及振动特征的影响，采用有限元软件研究不同横风风速条件下云梯臂架的结构振动规律。臂架的风载变形主要体现在副臂在风载作用下的摆动，以偏心力矩造成的弯曲变形为主。臂架在外载荷与周期性变化的内应力共同作用下产生了低频震源，激发了臂架的低阶模态，云梯消防车臂架形变呈现出周期性振动的特征，随着风速的增加，振动幅度逐渐增大。基于该研究成果提出了一种解决方案，可为改良云梯消防车的设计提供思路。 相关文章 | 计量指标

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220 kV地下主变压器室爆炸泄压研究 谢丰蔚, 吴培红, 陈凯, 吕东, 2023 (11):  1472-1476.  摘要 ( 70 )   由于地下变电站空间密闭性较高、爆炸破坏结果严重，科学设置泄压成为保障其结构安全的重要因素。通过缩尺试验,对不同可燃气体量以及泄压面积下封闭空间中气体爆炸规律进行研究，采用计算流体力学软件FLACS对典型220 kV全地下变电站进行全尺寸建模，设置不同爆炸气体量和泄压面积，对主变压器室中可燃气体爆炸超压进行模拟计算。结果表明：随着可燃气体量的增加，在某一临界量爆炸超压会由缓慢增长转化为急剧增长；随着泄压面积的增大，爆炸超压增长的突变点对应的泄漏气体临界量与爆炸超压之间呈非线性关系。提出了220 kV地下主变压器室爆炸泄压超压与泄压面积的计算式，该计算式的计算误差约为11.27%。 相关文章 | 计量指标

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工业弯管泄爆位置对爆炸压力的影响规律研究 田雷, 毕海普 2023 (11):  1477-1481.  摘要 ( 67 )   为研究弯管泄爆对管内气体爆炸参数的影响，基于试验研究和数值模拟分析管道泄爆状态下爆炸压力的变化规律。研究结果表明：试验条件下，封闭管道弯头最大爆炸压力位于4.727 m处（达0.437 MPa），泄爆后该点最大爆炸压力降低了13.5%。泄爆口位置变化对爆炸压力的最大影响点位于弯管内4.772 m处，当泄爆口位于4.757 m时，4.8 m处测得最大爆炸压力降低9.84%，包含爆炸前期由于诱导爆炸前驱波的明显泄放效果和爆炸后期由于冲击波反射叠加、压力积聚的泄放效果弱化。随着泄爆口位置和点火点之间的距离的增大，泄爆后弯管处最大爆炸压力先减小后增大，呈一维高斯函数分布，4.786 m之后泄爆后最大爆炸压力比封闭管道时降低；而泄爆口处最大爆炸压力随与点火源之间的距离增大而单调减小，呈指数函数分布。 相关文章 | 计量指标

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不同因素影响下锂离子电池热失控演变特征及危害性综述 李谦, 于金山, 刘盛终, 朱国庆 2023 (11):  1482-1487.  摘要 ( 227 )   随着新能源产业的快速发展，锂离子电池作为重要的储能介质得到广泛应用，然而其造成的火灾安全问题也愈发严重。电池灾害本质上由内部放热副反应所致，产生的高温及可燃气体会进一步造成火灾、爆炸事故。然而，热失控演变特征受诸多因素影响，主要包括电池内部状态、结构和外部环境，在不同条件下演变特征的差异性较为显著。本文梳理了近几年不同内、外部因素影响下电池热失控演变特性的相关研究，总结了电池热失控特性关键演变特征，并给出研究建议及展望。 相关文章 | 计量指标

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钢结构危险品储柜内可燃气体爆炸火焰传播规律研究 李顺波, 夏晨曦, 岳承军 2023 (11):  1488-1492.  摘要 ( 49 )   在钢结构危险品储柜内开展可燃气体爆炸试验，运用FLACS数值模拟软件对危险品储柜内可燃气体爆炸火焰传播进行数值模拟研究，并将试验结果与数值模拟进行对比分析。研究结果表明,钢结构储柜内部气体爆炸试验火焰传播与数值模拟计算结果较为吻合。随着可燃气云体积的增大，火焰内部流场越来越复杂，且泄爆板打开后，内部火焰更加剧烈。仅当危险品储柜内部可燃气云达到一定规模时才会出现外部火焰，且外部火焰从距离气云较远的泄爆口泄出量要大于距离气云较近的泄爆口。 相关文章 | 计量指标

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封堵条件对倾斜隧道火灾顶棚温度分布的影响 张汉, 徐柳, 王飞, 赵胜中 2023 (11):  1493-1499.  摘要 ( 311 )   采用小尺寸试验的研究方法，考虑不同封堵条件、火源热释放速率和隧道坡度的影响，研究了高、低端出口封堵对倾斜隧道火灾烟气扩散和隧道顶棚温度分布的影响。结果表明：当隧道低端出口封堵时，烟气层近似与隧道底板平行，顶棚最高温升受隧道坡度的影响较小。当隧道高端出口封堵时，烟气层交界面近似水平，顶棚最高温升随隧道坡度的增大而升高。两种封堵条件下，倾斜隧道火灾顶棚纵向温度分布在隧道开敞侧均呈指数衰减。隧道高端出口封堵时，坡度对顶棚温升衰减规律特性的影响较大。相反，坡度对低端出口封堵隧道顶棚温升衰减规律特性的影响较小。综合考虑封堵条件、热释放速率和隧道坡度的影响，建立了最高烟气温升和顶棚温度纵向衰减的预测模型。 相关文章 | 计量指标

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考虑火灾时空演变的海洋平台人员疏散评估方法 王琛, 王涛, 王彦富, 王意如 2023 (11):  1500-1505.  摘要 ( 54 )   考虑海洋平台走廊区域火灾时空演变和人员应急疏散行为，提出一种火灾事故人员疏散后果的动态评估方法，并探索了热释放速率、烟灰产率等因素的变化对疏散人员伤害后果的影响。研究结果表明：热释放速率的增大导致火源附近的温度和辐射值不断升高，直接导致疏散人员伤害值和死亡概率的升高；而烟灰产率的变化则会影响人员的疏散速度，进而影响人员在火灾危害中的暴露时间，间接对人员疏散的伤亡后果造成影响。最后，根据人员的伤亡后果，对人员的疏散危险区域进行识别。 相关文章 | 计量指标

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高海拔密闭增压建筑火灾行为与消防设计研究 张琨, 王开强, 刘志茂, 叶智武 2023 (11):  1506-1511.  摘要 ( 64 )   高海拔密闭增压建筑是一种能有效解决高原反应等问题的新型建筑结构形式，其内部密闭且室内压力大于环境压力，火灾行为复杂且不同于普通建筑火灾，目前尚无消防安全设计规范和方法。以某高海拔密闭增压旅馆建筑为研究对象，通过火灾动力学模拟手段考察不同设计火灾场景下的火灾行为，通过分析氧气浓度、毒气含量、温度和能见度等指标，得到不同火灾场景下的可用疏散时间，并据此给出消防设计方案，为类似高海拔密闭增压建筑的消防设计提供参照。 相关文章 | 计量指标

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建筑管道支吊架耐火性能试验研究 廖曙江, 董朋朋, 黎小涛, 刘义 2023 (11):  1512-1517.  摘要 ( 380 )   通过对建筑管道支吊架安装方式的调研，对支吊架的典型锚固形式开展常温和火灾状态下的拉拔力对比试验，验证支吊架的不同锚固方式在火灾情况下的耐火稳定性。结果表明，支吊架不同锚固构件在受火状态下的抗拉能力衰减最大可达到80%，其结构稳定性存在薄弱环节，锚固点和吊杆存在耐火稳定性降低乃至丧失的情况，不同锚固构件之间耐火性能也存在较大差异，螺杆式锚栓的耐火稳定性最好，化学锚栓的耐火稳定性最弱，需要在实际工程中采取相应的防火保护措施。 相关文章 | 计量指标

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含表面活性剂高压细水雾抑制食用油池火研究 彭伟, 任俊生, 谢奇, 李金虎 2023 (11):  1518-1522.  摘要 ( 89 )   为研究含表面活性剂添加剂高压细水雾对食用油池火的抑制效果，在尺寸为6 m×6 m×4 m的受限空间内开展相关试验，通过分析油温、火焰温度、表面活性剂相关特性等情况，研究含表面活性剂添加剂高压细水雾对食用油池火的抑制效果。结果表明：含表面活性剂的细水雾对食用油油温的冷却和火焰的抑制有很好的效果，主要与添加剂的表面张力和起泡性有关。含表面活性剂细水雾对油温冷却效果从高到低依次为：含1%CAB-35细水雾>含0.01%正庚醇细水雾>含0.01%FS-51细水雾>纯水；对火焰的抑制效果依次为：含1%CAB-35细水雾>含0.01%FS-51细水雾>含0.01%正庚醇细水雾>纯水。因此，对食用油油温的冷却要考虑适中表面张力和较高起泡性的表面活性剂作为添加剂，而对火焰的抑制则要考虑较低表面张力和较高起泡性的表面活性剂作为添加剂。 相关文章 | 计量指标

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喷射压力对全氟己酮和细水雾雾化特性的影响研究 陈勇刚, 金建泉, 黄江, 贺元骅 2023 (11):  1523-1528.  摘要 ( 90 )   为了研究哈龙替代灭火剂的雾化性能以指导消防设计，通过试验与数值模拟相结合的方式研究了细水雾和全氟己酮在不同喷射压力下的雾化特性。结果表明：由于流体自身物理特性的影响，两者雾场形态存在差异，相同工况下细水雾的雾化锥角大于全氟己酮，覆盖范围更广。在速度场方面，两者速度均随喷射压力的增加而增大，但2.5 MPa下距喷嘴100 mm处细水雾的平均速度比全氟己酮高47.3%。在粒径分布方面，同一截面处液滴粒径D32随喷射压力增加而减小，2.5 MPa下全氟己酮液滴的D32值比细水雾高39.0%。通过数值模拟进一步分析了液滴破碎过程及D32的变化趋势。因此，使用全氟己酮灭火剂时建议施加更大的喷射压力，以达到良好的雾化效果。 相关文章 | 计量指标

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基于BERT-CRF模型的火灾事故案例实体识别研究 关斯琪, 董婷婷, 万子敬, 何元生, 2023 (11):  1529-1534.  摘要 ( 145 )   为实现火灾事故调查档案的关键信息抽取，提出一种基于BERT-CRF模型的文本命名实体识别方法。通过对161篇事故报告进行实体标注及数据增强，构建了火灾事故文本语料集；基于BERT预训练模型，对语料集中的句子序列进行双向特征提取，深度挖掘事故文本上下文的语义信息；结合CRF模型，充分考虑标签转移规则，对关键实体进行预测。试验表明：本文方法在火灾事故案例实体识别任务中的精确率、召回率以及F1值分别为76.36%、86.19%、80.97%，优于BERT和BERT-BiLSTM-CRF模型，且训练时长较BERT-BiLSTM-CRF模型缩短61 s。本文方法可为火灾调查知识库、案卷编制等下游系统提供准确的实体构建服务。 相关文章 | 计量指标

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灾害现场转运机器人的开发与设计 张磊, 王子幼, 华万仁 2023 (11):  1535-1538.  摘要 ( 304 )   为在地质灾害发生后快速转运重要器材以及伤员，解决现有机器人无法兼顾器材搬运和远距离转运伤员的问题，本文在明确技术需求的基础上，提出了灾害现场转运机器人的设计方案。介绍了系统的各组成部分设计及功能，试制了功能样机并进行了示范应用。应用试验结果表明，转运机器人的安全支护套组吊运功能、爬坡性能、横渡系统转运功能、转运平台自平衡性能等均达到测试指标要求。 相关文章 | 计量指标

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民用航空器火灾事故协同救援体系研究 高瑞, 高佳鑫, 慕洋洋, 李国辉, 2023 (11):  1539-1542.  摘要 ( 74 )   为提升我国民用航空器火灾事故灭火救援综合能力，结合航空器火灾事故特点和灭火救援实战需求，分析当前航空器灭火救援现状，研究提出航空器灭火训练和灭火救援关键技术，构建满足高效救援和快速处置目标的航空器火灾事故协同救援体系，围绕协同组织、协同训练、协同救援和协同考评等方面提出城市消防和民航部门消防协同开展航空器灭火救援的具体对策和要求，为优化民用航空器火灾事故应急预案和灭火救援机制提供支持。 相关文章 | 计量指标

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防火涂料局部损伤的牛腿-衬砌结构温度场有限元分析 王洁, 聂锦涛, 姜学鹏, 许奇琦 2023 (11):  1543-1548.  摘要 ( 48 )   为研究防火涂料局部损伤的牛腿-衬砌构件在高温后的性能，采用ABAQUS软件建立三面受火的牛腿-衬砌构件仿真模型，分析高温后不同涂料热工参数和局部损伤下构件的温度场，基于模拟结果建立了考虑温度变化段长度和影响高度的计算模型，为同类型构件的抗火设计提供参考。分析结果显示：对于较为常见的隧道防火涂料，涂料越厚，牛腿底面温度越低；涂料导热系数越大，牛腿底面温度越高；涂料的比热容和密度对温度场基本没有影响。牛腿底面防火涂料局部脱落长度越大，温度变化段的长度越小，影响高度越大。牛腿底面防火涂料局部剥离厚度越大，温度变化段长度越大，影响高度越大。牛腿-衬砌连接缝处涂料局部损伤对温度变化段长度和影响高度的变化基本无影响，温度变化段的长度大致为74 mm，影响高度大致为43 mm。 相关文章 | 计量指标

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不同驱动压力下灭火剂对云南松木垛的灭火效能研究 黄淙葆, 代张音, 陈有成, 蒙文富 2023 (11):  1549-1554.  摘要 ( 52 )   为进一步提升我国森林防灭火技术水平，降低森林火灾造成的损失与危害，本文针对西南林火不同驱动压力下灭火剂的灭火效能，选取西南地区常见易燃树种云南松作为燃烧材料，搭建木垛灭火试验平台，通过模拟西南林区木材燃烧状态，开展3种驱动压力（0.45、0.55、0.65 MPa）条件对水凝胶灭火剂与A类泡沫灭火剂的灭火效能影响试验研究，基于灭火时间、耗量、降温速率、降低热辐射通量效果等参数进行对比分析。结果表明：驱动压力逐渐增大时，木垛灭火时间逐渐缩短，流速增加，灭火剂耗量逐渐减少；当驱动压力从0.45 MPa分别增加至0.55 MPa和0.65 MPa时，A类泡沫灭火剂的降温速率增幅约6%和54%，水凝胶灭火剂降温速率增幅约54%和90%；随着驱动压力增加，灭火剂降低热辐射通量速率增大；相同驱动压力下，A类泡沫灭火剂对燃烧木垛冷却深度不足，0.45 MPa驱动压力下无法有效抑制木垛火焰，水凝胶灭火剂可快速扑灭明火，有效抑制阴燃木垛复燃。 相关文章 | 计量指标

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不同弯管角度和入口速度下管道内压缩空气泡沫流动研究 谭甜甜, 张佳庆, 吴革新, 李博 2023 (11):  1555-1561.  摘要 ( 80 )   理解和预测管道内压缩空气泡沫流体的流动规律，有利于消防工作者根据火灾类型和规模铺设合适的管路以及选用合理的泡沫流体。本文采用CFD仿真模拟分析了不同弯管角度和泡沫流体入口速度对管道内压缩空气泡沫流动行为的影响。研究发现,随着弯管角度的增加，出口段的内壁流速呈现3种变化现象：涡旋和回流现象、回流现象、近似直管流动现象。随着弯管角度增大，弯头转折点的泡沫流体平均速度逐渐增大。由于离心作用，更多的泡沫流体被挤压加速，导致泡沫流体在弯头处的平均速度均大于入口流速，并且在弯管角度θ≥120°时，由于低速区的消失，2种泡沫入口流速下均出现平均速度增长率相对更大的现象。发现泡沫流经弯管时，动力黏度呈现非单调演化趋势。当泡沫流经弯头时，由于弯头的阻碍作用，使流速降低，出现低黏度区间，导致局部黏度下降至2 kg/（m·s）以内（约为稳定段黏度的1/3）。 相关文章 | 计量指标

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森林灭火常规班组在缓坡条件下的装备编成研究 武英达, 李磊, 常宁, 白夜, 2023 (11):  1562-1566.  摘要 ( 69 )   森林灭火常规班组装备编成是影响森林火灾灭火速率的主要因素。以国家森林消防队伍常规班组装备编成为切入点，开展了189组点烧试验，分析了缓坡条件下不同坡度、装备编成对森林火灾扑打速度及清理速度的影响。结果表明：不同坡度对扑打和清理用时存在显著影响（p<0.05）；不同装备编成对扑打和清理用时存在显著影响（p<0.05）；在不同坡度、装备编成条件下，扑打用时显著低于清理用时；不同坡度与装备编成的交互作用对扑打速度与清理速度存在极显著影响（p<0.001）。风力灭火机数量与扑打用时呈极显著负相关（p＜0.001），与清理用时呈负相关；二号工具数量与扑打用时呈正相关（p＜0.01），与清理用时呈正相关（p＜0.01）。研究中，D17和D18编成最适用于扑打和清理森林火灾。针对不同坡度森林火灾的扑打和清理阶段，及时更换装备编成将显著提高灭火效率。 相关文章 | 计量指标

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基于LightGBM和SHAP的云南省森林火灾预测研究 汪祖民, 王恺锋, 李艳志, 李国辉, 2023 (11):  1567-1571.  摘要 ( 98 )   针对当前森林火灾预测研究中存在准确性不足和缺乏模型可解释性的问题，选择云南省为研究区域，提出融合LightGBM机器学习模型和SHAP可解释模型的森林火灾预测方法。结果表明，与已有的多种机器学习模型相比，LightGBM表现出更高的准确率（90.5%），在高易发区域大部分火点被准确识别。通过引入SHAP模型，增强了LightGBM模型的可解释性。其中，全局可解释方法可以帮助使用者理解各个特征在模型中的响应趋势，而局部可解释方法则可以解释特定森林火灾实例的预测过程。本文提出的基于LightGBM和SHAP可解释机器学习方法不仅有助于云南省森林火灾预测，还对其他灾害预测领域的风险预测建模具有启示意义。 相关文章 | 计量指标

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内蒙古大兴安岭北部原始林区防火瞭望塔选址研究 杨欣晨, 孙术发, 孙美欧, 丁东 2023 (11):  1572-1577.  摘要 ( 72 )   瞭望塔是森林火险监测的重要载体。为了提高森林火灾的防范强度，保护原始森林，瞭望塔的合理选址至关重要。以内蒙古大兴安岭北部原始林区为研究对象，对林区1999-2020年21年间的历史火点数据进行归纳统计，采用BWM多准则分析和ArcGIS栅格叠加对林区进行火灾风险分级；根据不同风险区域的林火预防监测需求情况，建立多目标函数作为瞭望塔选址的搜索模型；最后通过遗传算法求解选择出防火瞭望塔的最优布局位置。优化后的瞭望塔对火险的低、中、高风险区域覆盖率分别提高了13.7%、23%和41%，该优化方案提高了火险监测的效率，对中国北部林区的林火防范工作具有参考意义。 相关文章 | 计量指标

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消防救援队伍参与重大突发公共卫生事件处置研究 徐晓燕, 王春明, 陈方, 张杰 2023 (11):  1578-1581.  摘要 ( 70 )   新冠疫情是新中国成立以来在我国发生的传播速度最快、感染范围最广、防控难度最大的一次重大突发公共卫生事件。在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下，我国取得疫情防控重大决定性胜利。然而，疫情尚未远去，除新冠病毒外，甲流、猴痘病毒等集群病例时有出现，面对当前疫情形势，不断提升应对突发公共卫生事件的能力尤为重要。本文以消防救援队伍参与新冠疫情处置经验为基础，结合疫情处置任务特点，分析消防救援队伍参与疫情处置的职责定位优势、组织优势和经验优势，并指出不足之处和改进对策，为进一步完善我国突发公共卫生事件应急处置提供建议。 相关文章 | 计量指标

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消防员职业健康危险因素分析及防控对策研究 白剑飞, 张思奇, 朱国庆, 刘博 2023 (11):  1582-1587.  摘要 ( 123 )   运用扎根理论和层次分析法（AHP），从个体性因素、保障性因素、物理性因素、化学性因素和生物性因素5个维度构建消防员职业健康危险因素指标体系，深度剖析消防员在训练、消防救援工作中面临的职业危险的成因，借鉴风险防控理论提出防控对策。结果表明：影响消防员职业健康危险因素排序依次为：个体性因素＞保障性因素＞物理性因素＞化学性因素＞生物性因素。提出应完善消防员休整和心理服务体系，加强消防员多维度的保障工作，增强物理性危险的评估和处置能力，提升生化性危险的防护与救治等对策。 相关文章 | 计量指标

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基于二元logistic回归分析的火灾复核案件特点研究 赵晖 2023 (11):  1588-1592.  摘要 ( 53 )   基于某市2014-2021年归档的77起典型火灾事故复核案件，将相关要素内容进行数字化处理，对火灾事故复核案例相关要素进行二元logistic回归分析，筛选出导致火灾复核发生的独立影响因素。从火灾事故调查、复核申请和复核工作开展等3个方面，对各相关要素逐一进行了统计分析，并基于统计分析结论，提出了针对性的火灾事故调查工作建议。 相关文章 | 计量指标

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一起阳极生产线火灾事故案例的分析与思考 廖俊辉, 沈俊加, 周华 2023 (11):  1593-1596.  摘要 ( 67 )   阳极生产线多用于电镀行业，该类生产线常处于高温酸碱环境中，生产过程用电量较大，生产工艺和环保设备管道交错复杂，发生火灾后蔓延速度快。本文针对一起阳极生产线火灾事故调查进行介绍。该起事故中，由于火灾发生前后存在一些疑点和巧合，在一定程度上干扰了调查思路。调查人员通过现场清理、物证鉴定、X光分析、残留物成分分析、模拟试验等手段和方法探讨火灾发生机理，形成了一套完整的证据链，最终将该起火灾定性，准确认定火灾原因，同时提出阳极生产线火灾防范措施和安全管理对策。 相关文章 | 计量指标

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电动自行车起火风险分析和起火特征研究 饶球飞, 甘卫锋 2023 (11):  1597-1602.  摘要 ( 198 )   针对多种类型电动自行车混杂停放的火灾现场的原因调查，基于电动自行车火灾案例和锂电池火灾试验，分析锂电池热失控起火和车身电气线路故障起火时的特征差异，总结电动自行车火灾的特殊现场痕迹。结果表明，电动自行车锂电池热失控起火和电气故障（短路）起火在烟雾、声音、火光等方面存在较大差异，现场痕迹也表现出不同的特征，对这些现象痕迹的特征进行归纳总结，可以为电动自行车火灾调查提供参考借鉴。 相关文章 | 计量指标