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基于改进YOLOv8的火焰与烟雾检测算法

清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：邓力周进刘全义中国民用航空飞行学院民航安全工程学院中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川省全电通航飞行器关键技术工程研究中心

由于火灾具有快速蔓延的特性和较高的破坏力,实现火灾的早期探测是十分必要的,针对火灾检测算法的研究也尤为重要。该文提出了一种改进的YOLOv8算法,通过集成轻量型模块Slim Neck和切片辅助推理方法SAHI,分别优化了YOLOv8算法的网络结... 详细信息

由于火灾具有快速蔓延的特性和较高的破坏力,实现火灾的早期探测是十分必要的,针对火灾检测算法的研究也尤为重要。该文提出了一种改进的YOLOv8算法,通过集成轻量型模块Slim Neck和切片辅助推理方法SAHI,分别优化了YOLOv8算法的网络结构和推理框架,将火灾数据集目标分类为火焰(fire)、烟雾(smoke)和干扰项(default)。实验结果表明, Slim Neck-YOLOv8算法比相关的先进算法具有更优的火灾检测性能,与YOLOv8模型相比,查全率(recall)增长了2.7%、平均精度(m AP)增长了0.2%,检测速度提高了35 fps,同时也降低了计算负担。在Slim Neck-YOLOv8基础上进一步优化推理框架所得的Slim Neck-YOLOv8+SAHI算法,有效改善了漏检与误检现象。该研究有助于提升火灾检测系统的速度和精度,为火灾预警工作提供了有力的技术支持。

关键词：火焰与烟雾改进的YOLOv8 Slim Neck 切片辅助超推理

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基于锥形量热仪的氧化煤燃烧特性研究

煤炭技术 2025年第1期44卷 140-144页

作者：徐迪淇张雷林安徽理工大学安全科学与工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学煤炭高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001

为了研究氧化煤的燃烧特性,以朱集西煤矿1/3焦煤为研究对象,在不同预氧化温度(80℃、140℃、200℃)下对煤样进行氧化处理10 h,并以原煤为对照,利用锥形量热仪测试煤样的点燃时间、热释放速率、总热释放量等主要燃烧特征参数。结果表明:... 详细信息

为了研究氧化煤的燃烧特性,以朱集西煤矿1/3焦煤为研究对象,在不同预氧化温度(80℃、140℃、200℃)下对煤样进行氧化处理10 h,并以原煤为对照,利用锥形量热仪测试煤样的点燃时间、热释放速率、总热释放量等主要燃烧特征参数。结果表明:随着预氧化温度的提高,煤样点燃时间I_(TT)、CO气体变化呈现先减小后增大的趋势,热释放速率峰值P_(HRR)、总热释放量T_(HR)、CO_(2)气体变化、质量损失速率R_(ML)峰值呈现先增大后减小的趋势。结合测试数据,并计算出火灾增长指数G_(FI)和火灾性能指数P_(FI),得出氧化煤与原煤的火灾危险性程度大小关系为140℃氧化煤样>80℃氧化煤样>原煤>200℃氧化煤样。

关键词：氧化煤燃烧特征参数点燃时间热释放速率火灾危险性

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低气压环境轴向压缩锂离子电池的机械性能

电池 2023年第2期53卷 179-183页

作者：陈现涛赵晨曦刘杭鑫贾井运中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川德阳618307 中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川德阳618307

锂离子电池在低气压环境下的安全性能研究对电池安全管理的改进十分重要。将环境压力设定为50 kPa和95 kPa,对荷电状态(SOC)为25%的21700型锂离子电池进行轴向挤压实验,探究两种气压环境下电池的载荷、电压和温度的变化特征,分析电池轴... 详细信息

锂离子电池在低气压环境下的安全性能研究对电池安全管理的改进十分重要。将环境压力设定为50 kPa和95 kPa,对荷电状态(SOC)为25%的21700型锂离子电池进行轴向挤压实验,探究两种气压环境下电池的载荷、电压和温度的变化特征,分析电池轴向压缩下的失效过程,研究电池在低气压环境下受到轴向压缩的机械性能。21700型锂离子电池在低气压环境下,失效模量和结构压溃应力高于常压情况,电池发生失效的位移随着气压的降低,增长了0.4 mm。电池失效后所达到的最高温度随着气压的降低,升高了4℃,内部损坏程度也比常压情况大。

关键词：低气压轴向压缩 21700型锂离子电池失效过程机械性能

电动机场消防车动力耦合装置的动力学特性研究

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消防科学与技术 2022年第12期41卷 1705-1708页

作者：邹瑞明熊升华中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307 中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川广汉618307

以我国全新研发的某型电动机场消防车作为研究对象,采用动力学仿真的方法分析了其动力耦合传动装置在重载高速工况下的动力学响应。构建的动力学模型考虑了齿轮传动的时变刚度、齿侧间隙等非线性特性,齿轮轴基于Timoshenko梁理论考虑为... 详细信息

以我国全新研发的某型电动机场消防车作为研究对象,采用动力学仿真的方法分析了其动力耦合传动装置在重载高速工况下的动力学响应。构建的动力学模型考虑了齿轮传动的时变刚度、齿侧间隙等非线性特性,齿轮轴基于Timoshenko梁理论考虑为柔性轴,轴承力则根据轴承的几何特性采用Lamina模型进行计算。研究结果表明:齿轮啮合导致的44阶次对于动力耦合传动箱的振动总量贡献最为突出,且反转工况在2568r/min附近存在明显的共振峰值;通过工作变形分析可知,该共振峰值的出现与输出轴的柔性振动模态相关;适当增大截面尺寸可以有效提高输出轴的弯曲刚度,并改变其振动频率,避免在工作转速范围内可能出现的共振,提升系统阶次的线性度。

关键词：电动机场消防车传动系统动力耦合齿轮

酚醛树脂/玻璃纤维型飞机货舱衬板复合材料火灾危险性评价

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消防科学与技术 2022年第3期41卷 367-370页

作者：杨晓光贾旭宏徐松涛马俊豪中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307 中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川广汉618307

应用锥形量热仪和烟密度箱测试分析飞机货舱衬板在不同火灾环境下的燃烧特性,结合锥形量热仪实验数据对玻璃纤维/酚醛树脂复合材料的火灾危险性进行评价。结果表明:不同热辐射强度对货舱衬板的影响有区别,热辐射强度越大,热分解越快,点... 详细信息

应用锥形量热仪和烟密度箱测试分析飞机货舱衬板在不同火灾环境下的燃烧特性,结合锥形量热仪实验数据对玻璃纤维/酚醛树脂复合材料的火灾危险性进行评价。结果表明:不同热辐射强度对货舱衬板的影响有区别,热辐射强度越大,热分解越快,点燃时间越短,热释放速率峰值越大,最大峰值为98.5 kW/m^(2),最大总热释放量为7.7 MJ/m^(2),总生烟量最大为0.8 m^(2),质量损失也就越多;在同一热辐射强度下,A320货舱衬板复合材料在有焰燃烧情况下的比光密度为2.39,而在无焰燃烧情况下最大比光密度为16.06;结合CONE测试数据计算出FGI、FPI、THRI和TSPI四项火灾危险性评价指标,得出FPI与热辐射强度成负相关关系,FGI、THRI和TSPI均与热辐射强度成正相关关系。

关键词：货舱衬板燃烧特性玻璃纤维/酚醛树脂烟密度火灾危险性热释放速率

民航客机货舱侧壁板玻纤酚醛复合材料燃烧特性研究

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消防科学与技术 2023年第4期42卷 454-458页

作者：刘全义马凯庆魏超越张奔中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川广汉618307 中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307

为了探究民航客机货舱侧壁板材料的燃烧特性,采用锥形量热仪研究其在火灾环境下的燃烧特性,并且采用两种评价指标对材料的火灾危险性进行评估。试验结果表明:材料的热释放速率曲线只有1个增长峰,热辐射强度从20 kW/m^(2)增至50 kW/m^(2)... 详细信息

为了探究民航客机货舱侧壁板材料的燃烧特性,采用锥形量热仪研究其在火灾环境下的燃烧特性,并且采用两种评价指标对材料的火灾危险性进行评估。试验结果表明:材料的热释放速率曲线只有1个增长峰,热辐射强度从20 kW/m^(2)增至50 kW/m^(2)时,材料燃烧的热释放速率峰值从98.64 kW/m^(2)增至201.46 kW/m^(2),质量损失随着辐射强度的增加而增加;燃烧过程中CO和CO_(2)生成量随辐射强度的增加而增加;通过燃烧点燃模型得到侧壁板材料的理论临界热流为10.20 kW/m^(2);热辐射值的变化对飞机货舱侧壁板的火灾危险指标影响较大。

关键词：飞机货舱壁板玻璃纤维/酚醛树脂燃烧特性热释放速率

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典型飞机线缆绝缘材料老化热解特性研究

塑料科技 2023年第6期51卷 1-5页

作者：伍毅梁玉轩陈莹隆姬中傲中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川广汉618307 中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307

线缆绝缘材料老化是造成飞机电气系统故障的主要因素。以飞机上实际使用的轻型同轴电缆绝缘层聚四氟乙烯(PTFE)为研究对象,采用换气式老化实验箱对材料进行加速热老化处理。利用热重分析仪对N2气氛中不同升温速率下材料热分解参数进行测... 详细信息

线缆绝缘材料老化是造成飞机电气系统故障的主要因素。以飞机上实际使用的轻型同轴电缆绝缘层聚四氟乙烯(PTFE)为研究对象,采用换气式老化实验箱对材料进行加速热老化处理。利用热重分析仪对N2气氛中不同升温速率下材料热分解参数进行测定,研究材料老化前后热解特性变化情况。结果表明:N_(2)气氛下PTFE老化后的初始热分解温度有所降低,说明老化后的绝缘材料更容易发生热解。采用Kissinger法与Starink法进行热解动力学分析,相比于未老化试样,老化试样在热分解初期活化能发生明显变化,呈现由低到高的变化趋势,说明老化试样热解过程中进行多步反应。老化试样的活化能整体上低于未老化试样的活化能,表明线缆绝缘材料老化后热稳定性下降。

关键词：飞机线缆热老化热稳定性热解动力学

酚醛树脂/玻璃纤维夹层结构材料热解机理与燃烧特性研究

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塑料科技 2022年第5期50卷 29-33页

作者：徐松涛贾旭宏杨晓光马俊豪中国民用航空飞行学院民航安全工程学院四川广汉618307 中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川广汉618307

民机内饰壁板主要采用酚醛树脂/玻璃纤维夹层结构材料,利用热重分析仪探究国产某型客机内部壁板材料,在不同升温速率下的影响规律,利用锥形量热仪探究其在不同热辐射强度下的燃烧特性。结果表明:随着升温速率的提高,初始热解温度和终止... 详细信息

民机内饰壁板主要采用酚醛树脂/玻璃纤维夹层结构材料,利用热重分析仪探究国产某型客机内部壁板材料,在不同升温速率下的影响规律,利用锥形量热仪探究其在不同热辐射强度下的燃烧特性。结果表明:随着升温速率的提高,初始热解温度和终止热解温度均逐渐升高,热失重速率随升温速率的提高而减小。酚醛树脂/玻璃纤维材料面板的热稳定性强于蜂窝芯。壁板材料热释放速率曲线出现2个峰,分别为蜂窝芯的燃烧和酚醛树脂的燃烧。热辐射强度从30 kW/m^(2)增至50 kW/m^(2)时,蜂窝芯燃烧的峰值从20.33 kW/m^(2)增至43.52 kW/m^(2),酚醛树脂燃烧的峰值从3.28 kW/m^(2)增至47.36 kW/m^(2),且峰值提升较显著。燃烧过程中O_(2)消耗量、CO和CO_(2)生成量均有所升高。

关键词：民机壁板玻璃纤维/酚醛树脂热解机理燃烧特性

羧酸类金属配合物对软质聚氨酯泡沫阻燃性能的影响

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塑料科技 2022年第9期50卷 41-45页

作者：刘全义王奕青赵博文胡再银中国民用航空飞行学院民航与安全工程学院四川广汉618307 中国民用航空飞行学院民机火灾科学与安全工程四川省重点实验室四川广汉618307

采用均苯四甲酸(PMA)和无水硫酸铜(CuSO_(4))合成阻燃涂层,探究阻燃涂层对软质聚氨酯泡沫(FPUF)燃烧性能的影响。通过浸渍沉积法制备阻燃FPUF,并利用极限氧指数(LOI)和锥形量热研究了不同pH值下阻燃涂层对FPUF阻燃性能的影响。结果表明... 详细信息

采用均苯四甲酸(PMA)和无水硫酸铜(CuSO_(4))合成阻燃涂层,探究阻燃涂层对软质聚氨酯泡沫(FPUF)燃烧性能的影响。通过浸渍沉积法制备阻燃FPUF,并利用极限氧指数(LOI)和锥形量热研究了不同pH值下阻燃涂层对FPUF阻燃性能的影响。结果表明:阻燃处理后FPUF的LOI值可达21.6%~22.5%。当pH值为6,PMA-CuSO_(4)配合物阻燃剂具有最佳的阻燃抑烟性能。FPUF@PMA-Cu6的热释放速率峰值(pHRR)、烟生成速率峰值(pSPR)和总的烟产量(TSP)分别降低了42.95%、34.78%和57.19%。这为探索高效阻燃、低烟低毒的阻燃剂提供了重要实验依据。

关键词：软质聚氨酯泡沫阻燃性能抑烟性能