随着我国新能源汽车的应用推广，其冬季低温环境下锂离子电池老化与热安全性能的研究对于电池的安全应用具有重要意义。本文选用30 Ah方形LiFePO₄电池作为试验样品，探究了环境温度（25、10、0 ℃）对锂离子电池老化与热安全性能的影响。结果表明，低温老化会导致电池容量显著衰减。电化学表征、X-ray CT和SEM-EDS分析表明，电池内部析锂、电极材料损伤以及产气是造成电池循环性能衰退的主要因素。在热安全性能方面，低温老化将加剧电池的热失控行为，其安全阀开启时间和热失控触发时间显著提前。此外，通过对热失控过程中电池表面多点温度变化趋势的分析，证明了电池底部表面温度（T_Bot）更适用于电池热安全状态的准确监测。该工作可为不同环境温度下锂离子电池安全评估与预警模型的构建提供理论参考和数据支撑。

为研究配电柜典型电气绝缘材料起火早期的热解粒子数量浓度规律及热解粒子探测参量的选取优化，本研究搭建了配电柜3种典型绝缘材料的热解粒子探测试验平台，模拟了电气材料的低温热解过程，获取了0.3～10.0 μm的粒子数量浓度及PM0.5、PM1.0和PM2.5粒子质量浓度规律，建立了热解粒子数量浓度数据集，并基于此数据集，采用随机森林算法获取了不同粒径范围的粒子数量浓度对于早期热解的重要程度，优化热解粒子探测参量选取。结果表明：3种热解材料均出现了明显热解固体颗粒的粒子数量浓度变化，热解粒子数量浓度趋势为先保持基值，后增长，再饱和或下降；粒子质量浓度呈现先增长后降低的趋势；粒径分布主要集中在1.0 μm粒径范围以内；相对于ABS和FR-4环氧树脂材料，PVC更易产生大粒径颗粒物。在热解粒子探测设计中，可优选粒径大于0.3 μm的粒子数量浓度为单一探测参量，粒径大于1.0 μm粒子数量浓度与PM2.5质量浓度的搭配为双探测参量。本研究可为电气火灾监测系统中测量热解粒子式电气火灾探测技术的应用提供依据。

氢能作为清洁燃料应用前景广阔，但其燃烧剧烈、稳定性差，易诱发安全隐患，氮气掺混调控氢气火焰燃烧特性是提升氢能安全利用的关键技术。本研究通过试验探究了氮气掺混对氢气射流火焰燃烧特性的影响，系统分析了不同氮气掺混比例对火焰的温度场、稳定燃烧时间及形态演化的影响规律。结果表明：随着氮气掺混比例增加，火焰最高温度显著降低，垂直火焰纯氢火焰最高温度达842.8 ℃，掺混30%时降至726.5 ℃，降幅为13.8%，水平火焰则从859.3 ℃降至706.0 ℃，降幅达17.8%。氮气掺混体积分数达到40%时，混合气体无法维持连续燃烧，达到了稳定性临界值。火焰稳定燃烧时间随掺混比例呈非线性缩短，纯氢火焰可持续15.58 s，掺混30%时锐减至2.61 s。掺混氮气后，火焰亮度明显降低，水平火焰射流呈现细长射流状传播。氮气掺混可有效调控氢气火焰的核心区域温度与燃烧强度。

为研究试样宽度和引燃位置对XPS保温板火蔓延行为的影响，搭建了相应的试验装置，并通过重复性试验验证了其可靠性。针对不同宽度的B₂级XPS试样，分别在上部和下部进行全宽度线性引燃，获取了相关的燃烧及火蔓延参数。结果表明，在顺流火蔓延条件下，随试样宽度增加，全时最高火焰温度波动幅度增大；而在逆流火蔓延条件下，该温度保持稳定。瞬时火焰高度在顺流火中随宽度增加呈先减小后增大的趋势，与时间关联性较弱；在逆流火中，瞬时火焰高度随时间推移呈波动增大趋势，随后趋于稳定，且相同宽度下逆流火的平均火焰高度显著高于顺流火。在火蔓延速率方面，顺流火条件下，各宽度试样的线性拟合蔓延速率与宽度变化无明显相关性；逆流火条件下，线性拟合蔓延速率与试样宽度呈正相关，且逆流火瞬时速率的波动范围和均值均小于顺流火。在相同宽度下，顺流火蔓延的平均速率约为逆流火的3.6±0.3倍。在燃烧行为方面，顺流火中熔融物滴落频繁；逆流火中熔融物则黏附于火焰，并引发突发的火焰竖向传播，两种现象均可能导致严重火灾。

隧道洞室群火灾安全风险监测是保障地下交通、能源、电力设施建设施工和安全运行的关键环节。本文系统回顾了面向抽水蓄能电站的隧道洞室群火灾燃烧特性、监测技术及智慧化防控体系的研究现状。通过分析典型火灾案例，总结了隧道火灾隐蔽性强、烟气毒性高、疏散救援困难等特征，梳理了气体探测、感烟探测、火焰探测、感温探测及视频探测等单参量火灾探测技术的原理与应用场景。指出了单火灾参数传感器误报漏报率高、复杂场景下数据融合效率低等问题，探讨了多传感器组网通信技术与信息融合算法在提升监测精度与抗干扰能力中的作用。未来亟须结合数字孪生与人工智能技术构建“感知-决策-控制”一体化智慧监测体系，推动隧道火灾监测从“被动预警”向“主动防控”转型，为地下空间安全运维提供理论支撑与技术保障。

为实现对民航客舱火灾情景的准确描述和快速响应，本文构建了融合知识元和聚合K近邻算法的客舱火灾案例检索模型。通过挖掘客舱火灾的属性特征，作数值转换和预处理，进行相似案例检索和等级预测。结果表明：基于灾害要素解构理论可将客舱火灾案例解构为含致灾因子、承灾体、孕灾环境和应急处置的四维知识元框架，结合火灾事件特点，将客舱火灾的灾害形成、发展及应对的全过程细分为8类子知识元和12个属性特征；同时，计算随机预测目标案例与全量案例的欧式距离，采用多数投票法和聚合子模型得到最终预测值，构建1 500条仿真案例数据集进行训练、验证和调优，选取24条真实案例进行测试，利用留一法交叉验证得出最佳K值为3，模型预测准确率达到0.916 7。基于准确率、精确率、召回率和F1分数设置多模型对比评估显示，所提出的聚合K近邻模型显著优于其他模型。因此，提出的客舱火灾案例检索模型，可为民航客舱火灾等级预测及应急决策提供支撑。

为探究隧-棚-隧结构在火灾情况下烟气蔓延特性及棚洞结构的排热效率，本文开展了数值模拟研究，分析了棚洞结构的开口方式、开口率及棚洞长度等因素对烟气蔓延特性与排热效率的影响。研究表明，顶开棚洞结构与侧开棚洞结构在排热效率上存在明显差异。侧开棚洞结构下，开口率对排热效率的影响较小，排热效率最高仅为10%；随着棚洞长度的增加，其排烟效果有所增强，但顶棚下方烟气浓度依然较高。顶开棚洞结构下，开口率显著影响隧道群的排烟能力，排热效率最高可达85%；随着棚洞长度的增加，棚洞顶部的烟气浓度呈现下降趋势。本研究为控制隧道群火灾、降低灾害损失与严重程度提供科学依据，并为今后的隧道建设提供技术指导。

在水域应急救援任务中，受水体浑浊度、光照衰减等影响，光学成像设备可视距离极短甚至失效，前视声呐（FLS）成为探测水下遇难人员的关键设备。然而，声呐图像存在严重的散斑噪声及多径效应，且人体声学数据极度稀缺，导致现有通用目标检测算法在人体声呐图像小数据量条件下漏检率高、泛化能力差。针对人体声呐成像特征，本文面向小样本场景提出一种基于物理引导的改进YOLO11n水下前视声呐人体目标检测算法。首先，在主干网络引入基于小波的下采样模块（WDB），利用离散小波变换实现频域噪声抑制与轮廓保留；其次，提出声学阴影感知注意力模块（SHAA），联合建模高亮回波与声学阴影，在深层特征上显式注入声呐成像物理先验；最后，设计动态声学上下文模块（DACM），通过双分支几何建模自适应捕捉人体目标形态。在自制水下人体数据集的小样本训练设置下，与YOLO11n基线模型相比，改进算法的mAP₅₀最高提升了35.6%，同时模型参数量仅增加了3.1%，在保持实时性的前提下显著降低了漏检和误检，为水域应急救援中的水下人体目标快速探测提供了一种有效方案。

为了研究移动应急火炬热辐射与噪声复合作用对安全距离的影响以及人员防护策略，采用工程化模拟和理论分析相结合的方法，探究了某规格火炬在不同工况下的热辐射和噪声影响范围，并提出了基于作业时间的最小安全距离定量划定方法和人员分类防护策略。结果表明，无防护下的火炬噪声安全距离远大于热辐射安全距离。最小安全距离可根据作业时间判定：长时作业时，85 dB（A）噪声影响距离为最小安全距离；中时作业时，等效噪声接触限值的影响距离为最小安全距离；短时作业时，下风向热辐强度1.58 kW/m²对应的安全距离为最小安全距离。在非安全距离内，需知悉所处位置的热辐射强度与噪声声压级，再根据对应停留时间长短判定防护重点和策略。因此，根据热噪复合影响范围和作业时间划定火炬安全距离，并制定分区域、分类别的防护措施，可有效降低现场人员受伤害风险。

为解决消防员在火场任务后消防水带干燥收卷的难题，本研究开发了一种智能化消防水带干燥装置，结合温湿度传感器和光线传感器的检测特性，利用5G技术构建了涵盖信息层、控制层和设备层的终端监控与调控分析云平台。通过烘干模拟试验和光照特性试验，明确了传感器数据与烘干控制系统之间的关联关系，提出了光照强度与电压的拟合函数曲线。试验结果表明，该智能化消防水带干燥装置及其控制系统可将水带的平均干燥效率提升至传统晾晒方式的7.14倍。经试验验证，该装置能够提高水带的干燥效率，规范晾晒流程，降低水带的磨损与消耗，延长其使用寿命，为进一步提升消防救援工作专业化水平提供了技术保障。