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走进重点实验室:火情研判预警实现“靶向提示”
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走进重点实验室:火情研判预警实现“靶向提示”


更新时间:2025-10-18 20:47      点击次数:

  这些突破源自应急管理部工业与公共建筑火灾防控技术重点实验室(以下简称实验室)。该实验室由应急管理部天津消防研究所牵头,联合中国安全生产科学研究院和中国消防救援学院共同创建。自2021年9月组建以来,实验室始终以实际需求为导向,系统形成“智能风险研判—技术装备创新—科学高效管理”的研究体系,产出的丰硕成果成为守护人民群众生命财产安全的利器。

  “结合历史数据和研判结果,随着石化行业陆续进入检维修期,火灾风险逐步上升,以下省份火灾概率相对更高……”每隔半个月,全国各级消防救援队伍都会收到一份火灾与警情周期研判报告。报告依托翔实的数据,梳理火灾总体形势,分析火灾特点,并给出风险预警建议。

  这份“靶向提示”来自实验室城市消防大数据研判预警技术团队。团队前身是2019年底由国家消防救援局成立的全国火灾与警情分析研判专班。该团队通过建立新一代数据挖掘机制,为全国防灭火中心工作提供服务支撑。

  “数据是火灾与警情研判的根。根不牢,后续一切都是空谈。”天津消防研究所第八研究室副主任、实验室城市消防大数据研判预警技术团队负责人张琰说,实验室的组建,为推动高水平数据分析研判创造了优越条件和强劲推力。他回忆,新版统计指标体系建设启动时,遇到的首个难题便是“平衡全面性和指标分类无交叉”。

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  为解决这个难题,团队多次线上联动十余个省份的消防专家,逐类厘清警情边界,同时在天津组织研讨会,最终确立“技战术主导”的警情事件分类原则和“危险性主导”的火灾事件分类原则,最终形成了一套客观反映队伍接处各类灾害事故特点和各地火灾时、空、因三大特征的统计指标体系,成为让消防统计数据“精准说线月,新版全国火灾与警情统计系统上线,但基层指战员出现逻辑理解错、数据填报不准的问题。团队为系统增加智能纠错功能,还构建起一套数据质量评价模型,由此数据失准的情况下降超60%,同时研究开展多场景及城乡火灾研判预警模型并试点推广。

走进重点实验室:火情研判预警实现“靶向提示”(图1)

  “以前分析火灾情况,主要靠经验,现在依托系统还有研判周报,哪里风险高、采取何种措施,一目了然。”某消防救援总队指挥中心工作人员感慨道。

  “‘过去—当下—未来’是一个有机联系的整体,当下的社会行业、经济人口和气象等变量都会引发未来火灾形势的某些改变。”张琰说,“随着对消防大数据认识的不断深入,我们的分析及由此而来的研判也会变得更精准,就能更好地辅助防灭火中心工作,可能就会少一场火灾、多一人生还。”

  让线年,哈尔滨北龙温泉酒店“8·25”火灾现场一片狼藉,物证几乎湮灭——起火点在哪?事故原因究竟是什么?当时,调查人员围着现场残骸反复勘验,却难寻关键线索。就在这时,一套软件系统被紧急启用:技术人员将现场监控视频导入其中,利用光影分割、图像测量技术,明确视频中几次闪光的阴影范围,再通过系统的“微变分析”功能,捕捉放大了画面中十万分之一像素级的异常闪光,锁定了起火位置,给停滞的调查带来突破。

  这套“立下大功”的软件系统,正是天津消防研究所自主研发的“火察”火灾视频分析系统。在该系统2016年项目立项后,难题摆在团队面前:公安部门的视频分析盯的是人、车、轨迹,而火灾调查的视频分析要找的是烟、火、光、影这些“特殊目标”。

  “可能是一秒钟都不到的电弧闪光,也可能是窗户缝里一丝微弱的烟气流动。人眼根本抓不住这些细节,普通软件也分析不了。”天津消防研究所物证中心副主任、实验室火灾事故视频调查技术团队负责人王鑫说,他带领技术团队反复试验、调试算法,最终首创微变分析、光影融合、轨迹追踪等多项核心技术,通过AI算法对视频帧进行逐像素比对,将十万分之一像素级的细微变化放大、增强,让原本湮没的火光、烟气显形。

走进重点实验室:火情研判预警实现“靶向提示”(图2)

  2021年,400多名来自全国的火灾调查人员齐聚天津,学习“火察”系统V1.0版本操作。如今,该系统已迭代到V5.0版本,新增的“超视距微变”等功能能把极小像素放大后进行精准分析,成了基层火灾调查人员的“刚需”工具。

  截至2025年,“火察”系统已参与全国80%以上的重特大火灾爆炸事故调查。“视频是火灾调查的‘先头兵’,先分析视频锁定重点区域,再去现场勘验,效率比以前高多了。”王鑫说,2025年4月,由他牵头起草的首个火灾视频分析行业标准正式发布。

  如今,团队已着手研发“火察”V6.0版本,目标是让系统更智慧、更精准。“以后,系统能根据视频自动解读起火原因、人员活动情况,不用再靠人工逐帧看了。”望着实验室里运行的系统,团队人员充满期待,“从靠人到靠AI,真相会来得更快。”

  “您看这个制冷机组,只要液氮一蒸发,它就能及时‘抓回’气态氮,把它变回液态——这是我们花了三年才啃下来的硬骨头。”天津消防研究所第四研究室副主任、实验室新能源火灾防治技术团队负责人卓萍的指尖在笔记本电脑屏幕上滑动,记者看到“零下196摄氏度深冷制冷”“双层抽真空绝热”等专业术语。

  “这些原理性的东西难是难,但我们有信心克服。最磨人的是让这项技术‘接地气’,让大家都用得起。”卓萍说。

  储能安全成为新能源行业的“卡脖子”难题。锂离子电池火灾困扰全球:明火易灭,内部分解反应却难中断,传统灭火剂无法同时做到降温、抑爆。

  2019年,实验室提出用液氮灭火的设想。液氮的优势显而易见:液氮的沸点为零下196摄氏度,可急速降温,气化后能隔绝氧气,1∶694的膨胀率能抑制爆炸,是储能火灾的克星。但难题同样突出:液氮常温下极易蒸发,运输和贮存成本高。

走进重点实验室:火情研判预警实现“靶向提示”(图3)

  为解决贮存成本高的问题,实验室研发小型低功耗深冷制冷机,把冷头直接装在储罐上,只要液氮储存量低于灭火所需剂量,制冷机就自动启动,把气态氮变回液态;配上双层抽真空绝热储罐,最终实现液氮在常温贮存年质量损失率小于1%——意味着设备可10年免维护。

  紧接着,团队着手攻克运输难题。液氮在管路中形成气液混合体,远距离输送时压力、流量难以控制。团队在实验室基础上搭建了专业实验平台——新能源消防安全技术研究中心:累计测量上百组数据,建立起压降预测模型,推导出液氮管路沿程输送压损计算公式,还自主设计专用喷头与阀门,既保证液氮能精准覆盖电池舱,又能通过多次启闭控制剂量。

  三年间,团队完成近百次实验,从单个电池模组到全尺寸集装箱,从海南高温到内蒙古严寒,模拟各种极端环境。数据越来越亮眼:5秒内扑灭明火,24小时无复燃,电池温度最低可降至零下130摄氏度,性能远超全氟己酮、细水雾等传统灭火剂。广东佛山、云南等地的储能站率先应用,装置运行稳定。

走进重点实验室:火情研判预警实现“靶向提示”(图4)

  可质疑声业随之而来:“这装置看着就贵,能比现在用的全氟己酮便宜吗?”团队持续记录装置能耗、优化运行策略、调整制冷参数,最终用数据说话——量产后,这套系统的成本与市场主流的全氟己酮系统持平,彻底打消了“用不起”的顾虑。

  “科技创新不能仅停留在论文与专利中,而是要真真切切走进火灾防控一线,用科技的力量,让防火救灾更高效、更可靠,成为守护生命与财产的坚实屏障。”天津消防研究所党委书记、实验室主任宋波说。

 

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