Trí tuệ nhân tạo AI và ứng dụng trong phòng cháy chữa cháy

Khi thiết kế các tòa nhà phức tạp như sân bay hoặc trung tâm thương mại có sảnh lớn, các kỹ sư phòng cháy chữa cháy từ lâu đã dựa vào tính toán động lực học để dự đoán lửa và khói sẽ lan truyền qua cấu trúc như thế nào. Những thử nghiệm này là vô cùng cần thiết đối với việc tính toán các điều kiện đảm bảo an toàn PCCC (dựa trên thiết kế, hiệu suất hoạt động của các dự án, công trình). Các chuyên gia cho biết, việc thực nghiệm mô phỏng này tốn kém và mất nhiều thời gian tính toán, khiến người đánh giá khó kiểm tra một số thiết kế khác nhau để có hiệu suất tối ưu.

Để giải quyết vấn đề đó, các nhà nghiên cứu trí tuệ nhân tạo (AI) đang phát triển các hệ thống mới được vận hành bởi một trí tuệ nhân tạo được đào tạo, có thể thực hiện các phép tính và lập mô hình tương tự trong một khoảng thời gian ngắn. Hơn nữa, thay vì dựa vào mô hình tĩnh theo cách mô phỏng truyền thống, hệ thống AI có thể học từ kinh nghiệm và dữ liệu được tạo ra từ mỗi thử nghiệm mới, từ đó cải thiện độ chính xác theo thời gian.

Sau khi lập trình, kỹ sư chỉ cần nhập các thông số như kích thước tòa nhà, kích thước ngọn lửa và loại nhiên liệu, vật liệu và sẽ nhận được kết quả ngay lập tức.

AI hỗ trợ thiết kế PCCC cho các tòa nhà

Một số dự án liên quan đến AI đang được thực hiện nhằm mục đích sử dụng AI để thiết kế PCCC nhà cao tầng dễ dàng hơn. Ví dụ: một chương trình AI đang được phát triển để tính toán ngay lập tức chiều cao và độ dốc trần trong toàn bộ tòa nhà, đồng thời ước tính vị trí tối ưu cho từng đầu phun Sprinkler và đầu báo khói nhằm tối đa hóa hiệu quả trong trường hợp sự cố cháy, nổ.

Một chương trình AI khác đang được xem xét giống như một hộp công cụ để thiết kế đầu phun Sprinkler; bằng cách huấn luyện nó về các quy tắc và tiêu chuẩn khác nhau, chương trình có thể sớm có khả năng chỉ dẫn cho người thiết kế chính xác vị trí nào trong tòa nhà để đặt từng đầu phun nhằm đạt được sự tuân thủ và hiệu suất tối ưu.

Bản sao kỹ thuật số để chữa cháy

Sử dụng kết hợp cảm biến và AI, một số chuyên gia đánh giá các sở cứu hỏa một ngày nào đó sẽ thực hiện công tác chữa cháy từ xa bằng cách sử dụng bản sao kỹ thuật số (bản trình bày kỹ thuật số theo quy mô và thời gian thực của một tòa nhà, đường hầm hoặc cấu trúc khác trên ngọn lửa).

Trong tình huống cháy, nổ, người chỉ huy chữa cháy có thể tạo ra một bản sao kỹ thuật số của đám cháy trên màn hình máy tính để phác thảo theo thời gian thực về vị trí chính xác của đám cháy khi nó phát triển và lan rộng khắp tòa nhà. Vị trí của lính chữa cháy hoặc robot chữa cháy khi làm việc để dập tắt đám cháy sẽ được hiển thị trên màn hình.

Ngoài ra sẽ hiện thị vị trí của các phương tiện, thiết bị PCCC của tòa nhà và nhiều thông tin hữu ích khác, như: trạng thái và vị trí của vòi phun nước, máy bơm chữa cháy, vị trí thoát hiểm, chỉ số nhiệt độ, tốc độ và hướng không khí, chuyển động của người đi bộ hoặc thậm chí phân tích dự đoán về các điều kiện có thể thay đổi theo từng phút. Người chỉ huy chữa cháy có thể kiểm soát các khía cạnh của đám cháy, chẳng hạn như thông gió, bằng cách nhấp vào nút mở cửa sổ trần bên trong cấu trúc.

Các bản sao kỹ thuật số đã được ứng dụng trong các dây chuyền sản xuất, nơi một công nhân làm việc trên máy tính có thể vận hành dây chuyền giống như trò chơi điện tử, chỉ nhấp chuột để ra lệnh cho máy móc phải làm gì và thậm chí thay đổi các biến số trong thực tế chỉ bằng cách thao tác với chúng trên màn hình.

Sơ tán và kiểm soát đám đông

Các phương pháp mới hiện có để sơ tán thông minh và quản lý đám đông có thể sớm nhận được sự thúc đẩy từ các chương trình AI nhanh hơn.

Biển báo lối thoát hiểm hướng dẫn mọi người đến lối thoát hiểm gần nhất và an toàn nhất trong trường hợp hỏa hoạn hoặc trường hợp khẩn cấp khác, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể bên trong tòa nhà. Để một hệ thống như vậy hoạt động, một lượng lớn dữ liệu từ các cảm biến phải được xử lý theo thời gian thực để biết được khói và nhiệt tồn tại ở đâu trong tòa nhà và quan trọng là chúng đang lan truyền đi đâu và sau đó phối hợp hàng trăm biển báo thoát hiểm khác nhau trong toàn bộ tòa nhà để hiển thị thông tin lối ra chính xác.

Khi các điều kiện thay đổi, đường thoát nạn tối ưu cũng có thể thay đổi. Việc thực hiện các chiến lược rút lui phức tạp như vậy gần như chắc chắn sẽ phụ thuộc vào AI và hệ thống máy tính để xử lý thông tin, sau đó dự đoán các mối nguy hiểm sẽ thay đổi như thế nào theo thời gian.

Các công cụ quản lý đám đông cũng được kỳ vọng sẽ nhận được sự thúc đẩy lớn từ AI. Các công cụ cơ bản đã tồn tại có thể xử lý thông tin từ camera an ninh, cảm biến, dữ liệu điện thoại di động và thậm chí cả phương tiện truyền thông xã hội để đánh giá số lượng đám đông trong một khu vực nhất định và tạo bản đồ mật độ.

Việc bố trí các thuật toán AI mạnh mẽ trên các chương trình này có thể giúp cơ quan quản lý tại các sự kiện lớn phân tích mô hình di chuyển của đám đông nhanh hơn để chủ động quản lý dòng người và tránh các tình huống nguy hiểm tiềm ẩn. Hệ thống này, được sử dụng cùng với các công cụ bao gồm biển báo động, một ngày nào đó có thể tự động phát hiện các nút thắt cổ chai và các mối nguy hiểm khác tại các sự kiện lớn và sử dụng biển báo để hướng dẫn mọi người tránh tình trạng quá tải.