科技创新在城市消防安全中发挥的突出作用

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随着我国不断发展，城市发展也已由增量建设转向存量提质阶段，区域产业逐渐密集，大型商业综合体与交通枢纽、高层/超高层建筑、规模化地下空间等形态多样化、功能多元化的城市建筑不断涌现。如南京化学工业园规划用地近100km2，入驻企业超300家……

应急管理部消防救援局始终对城市消防安全给予高度重视，不断加大城市消防安全领域的科技创新研发投入。各大专院校、科研院所围绕城市火灾防控和消防救援实战，坚持问题导向，瞄准国际消防科技前沿和重大现实需求，创新突破、攻坚克难，取得了一系列先进的科技成果，为城市安全发展提供了重要保障。

一、助力智慧城市织密“预警网”

城市安全风险评估实现新突破。构建了城市群跨区域多因素综合风险评估理论，形成了新兴超大型城市重特大事故风险演化规律认知与动态评估、边坡与老旧建筑“星—空—地”一体综合监测、社区风险智能感知等关键技术，构建起城市公共安全风险防控技术体系。

早期火灾监测预警激发新思路。针对高大空间建筑、城市综合管廊、轨道交通等场所，研发了分布式图像火灾探测器、火灾征兆探测器等新技术产品，推动向火灾早期监测预警转变，防控关口有效前移。基于窄带物联网的智能火灾预警系统，为“九小”场所、老旧高层住宅、临时建筑、文物古建筑等场所提供了防止“小火亡人”的技防利器。

“智慧消防”建设取得新进展。制定了完善的“智慧消防”顶层设计方案和技术模型，为全国各地“智慧消防”建设提供了重要依据；多省建成消防安全社会化服务云平台，为公众、社会单位、消防部门、政府等提供一站式、综合性消防安全管理服务；建设全国警情与火灾研判预警系统，实现区域整体与多场景动态火灾风险研判预警，如图1所示。

 

图1  全国警情与火灾研判预警系统

传统与新兴技术融合迈入新阶段。物联网、云计算、大数据、人工智能等新兴技术为消防科技创新注入更多活力，城市生命线安全工程建设多点开花，攻克了一系列城市风险防控预警技术难关，有效提升了城市安全风险防控能力和水平。

二、创新防控技术升级“防火墙”

（1）超高层建筑火灾防控效能全面提升。电气火灾综合防控、防火保护及封堵、消防供水、压缩空气泡沫灭火等关键技术通过专项科技攻关取得新进展，超高层建筑消防安全技术框架基本形成，如图2所示，完善了250m以上超高层建筑在结构防火、防火分隔、安全疏散、消防设施等方面的防火设计方法，有效提升了超高层建筑的消防安全保障能力。

图2  高层建筑固移结合供水技术

（2）大型综合体火灾防控技术取得突破。已研发智能控制的隐藏型折叠式新型防火分隔构件系统，在耐风压性能、运行平稳性能、两步关闭等方面具有显著优势；同时研发了多信息耦合的智能疏散指示与救援引导系统、声音导向装置，实现了多信息智能化人员安全疏散引导；研制出的兼具对流及辐射热启动功能的洒水喷头，有效解决了传统闭式洒水喷头单纯依靠对流热启动导致安装位置受限的问题。

（3）新能源火灾防控技术加速迭代。揭示了锂离子电池及其典型应用场景的热失控火灾机理，开发了热失控火灾早期预警、阻隔抑制装置；研制了电动汽车、电动自行车等电池热失控火灾主被动一体化智能“感知-灭火”装置；启动电化学储能系统全寿命周期应用安全技术研究，加快绿色科技创新，助力“双碳”目标实现。

 

三、加速难题攻关摆脱“卡脖子”

（1）新型灭火剂研究不断发力。全力推动PFOS淘汰替代工作和灭火剂核心技术攻关，研制了高稳定性压缩空气泡沫灭火剂、高效A类泡沫灭火剂等新一代环保泡沫灭火剂，国产洁净环保气体灭火剂、固体泡沫灭火剂、超细纳米粉体灭火剂等新型灭火剂产品不断涌现，为高效扑救城市各类火灾提供更有力的科技支撑。

（2）大流量主战装备换挡升级。研制出大流量压缩空气泡沫举高喷射消防车，可扑救城市大规模石化火灾；400L/s的远程大流量供水系统、60m以上的大跨度破拆灭火消防车和200L/s的大流量泡沫灭火装备，实现了高射高、远射程，是扑救城市大跨度大空间建筑火灾的重要装备。

（3）换流站火灾难题成功破解。研制出特高压换流站专用、可靠、高效的压缩空气泡沫灭火系统，如图3所示，形成了特高压换流站压缩空气泡沫灭火系统工程应用方案与全链条标准体系，已在10余座特高压换流站示范应用；攻克复杂、超大尺寸截面防火抗爆封堵难题，研发了阀厅新型防火抗爆封堵系统。系列成果为城市能源供给“大动脉”和“西电东输”“一带一路”等国家重大战略保驾护航。

 

图3  压缩空气泡沫灭火系统

（4）侦检与侦察技术实现并跑。多功能化学侦检消防车，具备远程探测监测预警功能，能在行进中探测3km外的200多种危化品气体，是替代侦检消防车依赖进口的关键装备；非视距遥控消防机器人、系留式空中消防侦察平台等新型无人化装备，可有效提高消防救援队伍处置效率、减少人员伤亡，部分指标达到国际领先水平。

 

四、聚焦抢险救援打造“撒手锏”

（1）生命搜救装备提质强效。针对城市“全灾种”复杂场景救援中生命探测搜救装备普遍存在的环境自适应能力差的难题，研制的MIMO雷达生命探测仪，搜索置信概率较现有产品提升50%，总体技术水平国际领先。基于多模融合的生命探测作业平台，在泉州“3·7”坍塌事故深层埋压人员搜救中，成功发现3名被困人员生命信息，创造了生命奇迹。

（2）应急通信装备可靠智能。研发的消防宽窄带融合通信系统、复杂建筑系列自组网应急通信装备、系留无人机高空基站、天通融合通信终端等空天地一体化消防应急通信网，为“三断”极端情况下应急通信保障提供了有力技术手段；消防现场智能指挥系统装备，实现信息呈现多元化、态势评估智能化、辅助决策科学化，显著提升消防救援前后方协同调度能力。

（3）洪涝救援装备赶超先进。为应对我国城市暴雨洪涝灾害多发态势，垂直式排涝抢险车（如图4所示）、重型多功能抢险救援车、全地形快速架桥车等均展现出优异性能；子母排水车最大涉水深度2m，在城市重大洪涝灾害救援中表现不俗。

图4  垂直式排涝抢险车

（4）个人防护装备优化改良。针对目前灭火和抢险救援现场消防员防护装备舒适性与防护性不足的问题，研发了用于北方的抗结冰型灭火防护服、用于南方的导湿抗浸型灭火防护服；用于夏季湿热环境的智能降温背心，用于冬季寒冷环境的极寒保暖防护服；根据特灾需求研发了高性能干式水域救援服和冰面救援服，有效保障了不同地域、不同场景下消防员的人身安全，提高了救援效率。