基于频谱数据的泡沫灭火剂智能检测实验平台开发与应用Development and Application of Intelligent Detection Experimental Platform for Foam Extinguishing Agents Based on Spectrum Data
平平,张松,孔得朋,刘芳
摘要(Abstract):
针对传统泡沫灭火剂检测方法操作烦琐、设备笨重等问题,设计并实现了基于电化学阻抗谱技术的智能检测实验平台。该平台包括检测硬件、智能分析软件和标准数据库。通过机器学习模型建立电化学阻抗谱特征与灭火性能的关联,实现对泡沫灭火剂性能的快速评估。实验结果表明,平台检测结果与传统灭火实验一致,预测误差小于1.2min,能准确反映不同老化阶段泡沫液的性能变化。该平台既可作为实验教学工具,帮助学生直观理解灭火剂性能退化机理,也可用于工业现场泡沫灭火剂的快速检测。
关键词(KeyWords): 实验平台;泡沫灭火剂;电化学阻抗谱;智能检测;机器学习
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金面上项目(52574303);; 山东省教改重点项目(Z2023153);; 中国石油大学(华东)教改项目(UPCYZH205-07,23202604139)
作者(Author): 平平,张松,孔得朋,刘芳
DOI: 10.19927/j.cnki.syyt.2026.10.012
参考文献(References):
- [1]盛友杰,李杨,阎灿彬,等.高分子稳泡剂和SiO2纳米颗粒对二元表面活性剂复配体系泡沫性能影响[J].高分子材料科学与工程,2023,39(4):33-39.
- [2]Wang Z Y,Jiang X P,Yang C J,et al. Experimental study on the quantitative evaluation of the thermal stability performance and heat insulation characteristics of fire-fighting foam[J]. Fire and Materials,2024,48(3):353-66.
- [3]蒋凯,孔得朋,王东升.不同温度下泡沫灭火剂对消防设备金属的腐蚀研究[J].消防科学与技术,2024,43(1):113-119.
- [4]平平,王克,孔得朋.水成膜泡沫灭火实验平台的设计与实现[J].实验室研究与探索,2017,36(11):55-59.
- [5]颜龙,关晶晶,朱志辉,等.泡沫灭火综合教学实验平台的设计与实践[J].实验室研究与探索,2024,43(4):109-113.
- [6]GB 15308-2006泡沫灭火剂[S].
- [7]常伟,胡志超,潘多昭,等.基于VAE模型的EIS数据增强的锂电池SOH和RUL预测[J].电源学报,2025,23(8):293-301.
- [8]孙韬,缪煦扬,蒋凯,等.氟蛋白泡沫灭火剂中核心组分对铝合金的腐蚀影响研究[J].安全与环境学报,2024,24(11):4287-4295.
- [9]王小萌,张娟,张佳烨,等.机器学习赋能力学专业课教学创新与实践[J].实验室研究与探索,2025,44(5):126-130.
- [10]李超然,肖飞,樊亚翔,等.基于深度学习的锂离子电池SOC和SOH联合估算[J].中国电机工程学报,2021,41(2):681-692.
- [11]史舟,王乾龙,彭杰,等.中国主要土壤高光谱反射特性分类与有机质光谱预测模型[J].中国科学:地球科学,2014,44(5):978-988.
- [12]Rodrigues D R,Olivieri A C,Fragoso W D,et al. Complex numbers-partial least-squares applied to the treatment of electrochemical impedance spectroscopy data[J]. Analytica Chimica Acta,2019,1080:1-11.
- [13]李占山,刘兆赓.基于XGBoost的特征选择算法[J].通信学报,2019,40(10):101-108.
- [14]史佳琪,张建华.基于多模型融合Stacking集成学习方式的负荷预测方法[J].中国电机工程学报,2019,39(14):4032-4042.
- [15]Zhou B,Zhang J Y,Yue Q H,et al. A prediction model of the stability reduction performance of aqueous film forming foam based on high-low temperature alternating aging test[J]. Colloids and Surfaces A:Physicochemical and Engineering Aspects,2026,728:138537-138549.
- [16]周城,陈夏,樊亚勤,等.热氧老化对辐照三元乙丙橡胶密封材料性能影响及寿命评估[J].绝缘材料,2023,56(1):23-28.
- [17]沈燕婷,李瑶,伍心怡,等.钛基底二氧化铅电催化阳极的改性及其应用进展[J].中国环境科学,2024,44(2):859-876.
- [18]刘玉欣,何东昱,孙哲,等.有机涂层防护性能的电化学研究进展[J].表面技术,2021,50(3):66-78.