Ứng dụng Trí tuệ nhân tạo trong PCCC và CNCH tại Việt Nam

Việt Nam, với tốc độ đô thị hóa và phát triển kinh tế nhanh chóng, đang đối mặt với những thách thức ngày càng gia tăng trong công tác PCCC và CNCH. Một số vụ hỏa hoạn, đặc biệt tại các khu dân cư đông đúc, nhà cao tầng, khu công nghiệp và cả cháy rừng trong những năm gần đây đã gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản. Phương pháp PCCC truyền thống đôi khi không đủ để đối phó với quy mô và độ phức tạp của các vụ cháy, tai nạn, sự cố hiện đại, nhất là ở những khu vực khó tiếp cận hoặc trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, nơi các phương pháp truyền thống thường bị hạn chế. Điều này tạo ra nhu cầu cấp thiết cho việc ứng dụng các công nghệ tiên tiến nhằm nâng cao hiệu quả và giảm thiểu rủi ro. Trong đó, Trí tuệ nhân tạo (AI) đang nổi lên như một bước chuyển đổi mạnh mẽ, mang lại khả năng phòng ngừa cháy nâng cao, đánh giá rủi ro theo thời gian thực và tăng cường khả năng ứng phó khẩn cấp.

I. Vai trò của AI trong công tác PCCC và CNCH

Việc tích hợp AI vào chiến lược PCCC và CNCH hứa hẹn giảm thiểu rủi ro, cải thiện thời gian phản ứng và bảo vệ sinh mạng cũng như tài sản hiệu quả hơn. AI không chỉ là một công cụ hỗ trợ mà còn là yếu tố then chốt để tối ưu hóa toàn bộ quy trình PCCC và CNCH, từ phát hiện sớm đến điều tra sau sự cố.

Một trong những thay đổi quan trọng mà AI mang lại là sự chuyển dịch từ chiến lược phản ứng sang chủ động phòng ngừa trong công tác PCCC và CNCH. Các hệ thống AI có khả năng phân tích lượng lớn dữ liệu, bao gồm thông tin lịch sử về các vụ cháy, điều kiện môi trường, hướng gió, và đặc điểm cấu trúc công trình. Khả năng này cho phép AI dự đoán các nguy cơ tiềm ẩn và đưa ra các biện pháp phòng ngừa trước khi một sự cố xảy ra. Đối với Việt Nam, một quốc gia đang trải qua quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa mạnh mẽ, sự thay đổi trong chiến lược này có ý nghĩa vô cùng to lớn. Việc tập trung vào phòng ngừa chủ động, được hỗ trợ bởi AI, có thể giảm đáng kể tần suất và mức độ nghiêm trọng của các vụ cháy, từ đó giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản, đồng thời xây dựng một môi trường an toàn hơn cho sự phát triển.

II. Các ứng dụng AI tiên tiến trong PCCC và CNCH trên thế giới

Các ứng dụng của AI trong PCCC và CNCH đang phát triển mạnh mẽ trên toàn cầu, thể hiện tính đa năng và khả năng tích hợp sâu rộng vào toàn bộ chu trình an toàn cháy nổ.

1. Phát hiện và cảnh báo sớm

Hệ thống giám sát được trang bị AI có khả năng nhận diện khói, lửa hoặc các dấu hiệu bất thường về nhiệt độ nhanh hơn và chính xác hơn các cảm biến truyền thống. Một ví dụ điển hình là việc triển khai khoảng 1.000 camera AI ở California, Hoa Kỳ đã phát hiện 40% các vụ cháy rừng trước khi có cuộc gọi 911, giúp lực lượng phản ứng dập tắt đám cháy từ sớm, ngăn chặn sự lan rộng. Trong công tác phát hiện cháy rừng, AI kết hợp với cảm biến quang học và hồng ngoại có thể giám sát liên tục 24/7 trên các khu vực rộng lớn, đồng thời phân biệt tín hiệu cháy với nhiễu môi trường như sương mù, khói công nghiệp, bụi hoặc điều kiện thời tiết để giảm thiểu báo động giả. Các hệ thống như SmokeD có khả năng phát hiện khói từ xa tới 10 dặm và gửi cảnh báo trong vòng 10 phút, cung cấp thời gian quý báu cho công tác ứng phó. Dữ liệu vệ tinh từ các chương trình như FireGuard cũng được tích hợp với thuật toán AI để cung cấp cảnh báo cháy rừng theo thời gian thực, mở rộng phạm vi giám sát. Ngoài ra, các công ty như Dryad Networks đã tiên phong sử dụng cảm biến khí được hỗ trợ AI để phân tích thành phần không khí và phát hiện các khí thải từ quá trình đốt cháy ở giai đoạn sớm nhất, trước khi có khói hoặc lửa, cung cấp một hệ thống cảnh báo rất sớm ở cấp độ phân tử.

2. Phân tích dữ liệu và hỗ trợ ra quyết định

AI có thể phân tích dữ liệu đa dạng theo thời gian thực, bao gồm dữ liệu lịch sử cháy, điều kiện gió, hành vi con người và tính toàn vẹn cấu trúc của tòa nhà, để dự đoán nguy cơ và đề xuất các chiến lược ứng phó tối ưu, nâng cao hiệu quả hoạt động chữa cháy và giảm thời gian phản ứng. Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) đang phát triển các công cụ dựa trên học máy để cung cấp dự báo flashover (bùng cháy toàn bộ) theo thời gian thực trong các khu dân cư, cảnh báo giúp chiến sĩ chữa cháy và CNCH kịp thời thoát hiểm. Các thử nghiệm cho thấy mô hình này dự đoán flashover chính xác 01 phút trước đó trong 86% trường hợp mô phỏng. Trong các khu vực mật độ dân cư cao hoặc các tòa nhà thương mại lớn, hệ thống AI có thể dự đoán chuyển động của đám đông và đề xuất các tuyến đường sơ tán tối ưu trong thời gian thực. Các tòa nhà thông minh được trang bị cảm biến AI có thể tự động hướng dẫn người cư ngụ đến lối thoát an toàn nhất, cải thiện hiệu quả sơ tán và giảm thiểu thương vong. Hệ thống này sử dụng học tăng cường để phân tích điều kiện cháy thay đổi và tìm ra lộ trình thoát hiểm an toàn nhất, vượt qua hạn chế của các kế hoạch sơ tán tĩnh.

3. Robot và phương tiện bay không người lái (drone) trong môi trường nguy hiểm

Robot chữa cháy tự hành và drone được trang bị AI và hình ảnh nhiệt có thể điều hướng trong môi trường nguy hiểm, đánh giá mức độ nghiêm trọng của đám cháy và thậm chí dập lửa ở những khu vực khó tiếp cận đối với chiến sĩ chữa cháy và CNCH, như cấu trúc cao tầng hoặc địa điểm xa xôi. Cơ quan Phòng vệ dân sự Dubai (Dubai Civil Defence) đã triển khai drone chữa cháy hỗ trợ AI cung cấp dữ liệu thời gian thực cho đội ứng phó khẩn cấp, cải thiện nhận thức tình huống. Drone cũng được dùng để khảo sát hiện trường, phát hiện các điểm nóng ẩn (như than hồng ngầm sau khi đám cháy đã được kiểm soát) và thực hiện các nhiệm vụ trinh sát an toàn hơn mà không gây rủi ro cho con người.

4. Giám sát sức khỏe của lực lượng chữa cháy và CNCH

AI có thể phân tích dữ liệu sinh lý (ví dụ: điện tâm đồ) để giám sát sức khỏe tim mạch của chiến sĩ chữa cháy và CNCH trong thời gian thực. Hệ thống này có thể cảnh báo khi họ bị căng thẳng do nhiệt hoặc hoạt động quá mức, giúp giảm thiểu nguy cơ đột tử do tim, vốn là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong cho chiến sĩ chữa cháy và CNCH ở Hoa Kỳ.

Những ứng dụng này cho thấy AI là một công cụ đa năng, có khả năng tích hợp sâu rộng vào toàn bộ chu trình PCCC và CNCH. Từ việc phát hiện nguy cơ ban đầu đến việc hỗ trợ ra quyết định chiến lược và điều tra sau sự cố, AI không chỉ giải quyết các vấn đề riêng lẻ mà còn tạo ra một hệ sinh thái an toàn cháy nổ thông minh và hiệu quả cao. Việc tích hợp này đặc biệt quan trọng đối với Việt Nam, giúp tối ưu hóa việc phân bổ nguồn lực và bảo đảm khả năng tương tác giữa các hệ thống AI khác nhau. AI mang lại khả năng vượt trội trong việc hoạt động trong môi trường "phi con người" – những nơi quá nguy hiểm, khó tiếp cận hoặc đòi hỏi sự giám sát liên tục mà con người không thể đảm đương. Các hệ thống AI có thể hoạt động 24/7, phát hiện những dấu hiệu nhỏ nhất từ khoảng cách xa, phân biệt mối đe dọa thực sự với nhiễu môi trường, và dự đoán các hiện tượng phức tạp như flashover. Robot và drone có thể tiếp cận các khu vực nguy hiểm hoặc không thể tiếp cận, thực hiện nhiệm vụ trinh sát và thậm chí dập lửa mà không gây rủi ro cho con người. Đối với Việt Nam, với những thách thức đặc thù như các con hẻm nhỏ, nhà cao tầng phức tạp ở đô thị hay các khu vực rừng rộng lớn dễ cháy, việc tận dụng AI cho những nhiệm vụ này không chỉ là một sự cải tiến mà còn là một nhu cầu thiết yếu. Công nghệ này giúp bảo đảm công tác PCCC và CNCH hiệu quả hơn trong những kịch bản mà sự can thiệp của con người sẽ quá rủi ro hoặc kém hiệu quả, từ đó bảo vệ sinh mạng và tài sản một cách tối ưu.

III. Hiện trạng ứng dụng AI trong PCCC và CNCH tại Việt Nam

Việt Nam đã và đang có những bước tiến đáng kể trong việc ứng dụng AI vào công tác PCCC&CNCH, thể hiện sự phối hợp đa chiều giữa Chính phủ, doanh nghiệp và các tổ chức nghiên cứu.

1. Các giải pháp AI đã và đang triển khai

Nhiều doanh nghiệp tại Việt Nam đang chú trọng và áp dụng công nghệ chống cháy bằng camera AI. Các cụm camera IP tích hợp phần mềm trí tuệ nhân tạo có khả năng cảnh báo gần như ngay lập tức khi phát hiện ngọn lửa hoặc lượng khói vượt ngưỡng cho phép, hoạt động hiệu quả cả trong nhà và ngoài trời. Công nghệ này giúp tự động phát hiện kịp thời và gửi tín hiệu cảnh báo đến quản lý hoặc chủ doanh nghiệp qua điện thoại/ứng dụng trong thời gian thực. Phần mềm ứng dụng AI cảnh báo sớm khói, lửa đã được lắp đặt thực tế tại một số căn hộ chung cư ở TP Hồ Chí Minh và được nhiều chuyên gia, lực lượng PCCC và CNCH đánh giá cao về tính sáng tạo, sự hữu ích và dễ cài đặt. Điều này giúp người dân yên tâm hơn khi ra khỏi nhà hoặc khi cần quản lý, theo dõi từ xa.

Một ứng dụng nổi bật khác là "Báo cháy 114", được Cục Cảnh sát PCCC và CNCH phối hợp với các đơn vị liên quan phát triển và ra mắt năm 2021. Ứng dụng này cho phép người dân gọi điện trực tiếp hoặc video call đến tổng đài 114 để báo cháy, tai nạn, sự cố một cách nhanh chóng và chính xác. Người dùng có thể gửi hình ảnh, âm thanh, video, giúp lực lượng Cảnh sát PCCC và CNCH nhanh chóng xác minh vị trí, thông tin và đánh giá ban đầu tình hình để triển khai phương án cứu hộ phù hợp. Ứng dụng cũng cung cấp các kiến thức, kỹ năng về PCCC và CNCH, giúp người dân bình tĩnh và xử lý hiệu quả khi có sự cố.

2. Vai trò của Internet vạn vật (IoT) và hệ thống PCCC thông minh

Công nghệ IoT (Internet of Things) đang cách mạng hóa việc giám sát và quản lý hệ thống PCCC tại Việt Nam. IoT cho phép kết nối và điều khiển các thiết bị cảm biến và hệ thống báo cháy từ xa qua internet, giúp phát hiện sớm dấu hiệu cháy nổ và tự động điều chỉnh hệ thống, nâng cao hiệu quả an toàn. Các ví dụ ứng dụng IoT bao gồm giám sát môi trường tại nhà máy để phát hiện nguy cơ cháy sớm và kích hoạt hệ thống chữa cháy, hoặc bảo đảm thiết bị chữa cháy luôn hoạt động hiệu quả tại các khu vực công cộng. Sự tích hợp của IoT, AI và các hệ thống báo cháy không dây đang trở thành xu hướng để tạo ra một hệ thống PCCC toàn diện và hiệu quả hơn.

3. Nghiên cứu và phát triển robot, drone chữa cháy trong nước

Việt Nam đã có những bước tiến trong nghiên cứu và giới thiệu các sản phẩm như Robot 114, được nghiên cứu và giới thiệu bởi Trường Đại học PCCC tại Triển lãm quốc tế về kỹ thuật và phương tiện PCCC, CNCH và thiết bị an ninh, an toàn bảo vệ năm 2023. Một số công ty trong nước đã sản xuất robot chữa cháy với công nghệ tiên tiến, tích hợp nhiều tính năng như quạt hút khói hiệu suất cao, hệ thống phun nước đa chức năng (phun phân tán và tập trung với lưu lượng lớn), và hệ thống điều khiển từ xa lên đến 500 m. Robot này được thiết kế để hoạt động trong các tình huống phức tạp và nguy hiểm như đám cháy nhà kho, nhà máy, khu vực khói độc, không gian hẹp hoặc nhiệt độ cao, giảm thiểu rủi ro cho lực lượng chữa cháy và CNCH. Drone cũng được ứng dụng để khảo sát, đánh giá hiện trường, phát hiện điểm nóng và theo dõi sự lan rộng của ngọn lửa. Một số loại drone còn được trang bị bình chứa nước hoặc bọt chữa cháy để trực tiếp tham gia dập lửa từ trên cao, giảm thiểu nguy hiểm cho lực lượng chữa cháy và CNCH. Drone với camera nhiệt và hồng ngoại giúp tìm kiếm người bị nạn và lập bản đồ nhanh để ứng phó và phục hồi sau vụ cháy.

4. Chính sách và hợp tác thúc đẩy AI

Chính phủ Việt Nam cam kết đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và chuyển đổi số trong công tác PCCC và CNCH, bao gồm chủ động ứng dụng công nghệ theo dõi diễn biến và PCCC rừng, cũng như thúc đẩy đào tạo và chuyển giao công nghệ. Một dấu mốc quan trọng là sự hợp tác chiến lược giữa Chính phủ Việt Nam và Tập đoàn NVIDIA, Hoa Kỳ để thành lập Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển AI (VRDC) và Trung tâm Dữ liệu AI tại Việt Nam. Mục tiêu của hợp tác này là nâng cao năng lực nghiên cứu và ứng dụng AI, phát triển hạ tầng AI, và đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao. Việt Nam đã đặt mục tiêu đào tạo 50.000 kỹ sư bán dẫn đến năm 2030, trong đó có ít nhất 5.000 chuyên gia sâu về trí tuệ nhân tạo, cho thấy sự đầu tư nghiêm túc vào nguồn nhân lực tương lai.

Hiện trạng ứng dụng AI trong PCCC và CNCH tại Việt Nam cho thấy sự phối hợp đa chiều giữa Chính phủ, doanh nghiệp và các tổ chức nghiên cứu. Các giải pháp AI đang được triển khai bởi các công ty tư nhân, các cơ quan Chính phủ đang phát triển ứng dụng an toàn công cộng, và các tổ chức học thuật đang tiến hành nghiên cứu cơ bản. Bên cạnh đó, sự hỗ trợ chính sách mạnh mẽ từ Chính phủ và các quan hệ đối tác quốc tế, như với NVIDIA, cũng đóng vai trò quan trọng. Sự hợp tác đa chiều này là yếu tố then chốt cho sự phát triển bền vững và triển khai rộng rãi các giải pháp AI trong một lĩnh vực phức tạp như an toàn công cộng. Nó kết hợp chuyên môn kỹ thuật của doanh nghiệp, nhu cầu thực tiễn của lực lượng phản ứng nhanh, định hướng chiến lược của Chính phủ và nghiên cứu nền tảng từ giới học thuật, cho thấy cam kết quốc gia trong việc tận dụng AI vì an toàn công cộng.

Một điểm đáng chú ý khác là sự chuyển dịch từ việc chỉ đơn thuần nhập khẩu công nghệ sang tự chủ công nghệ. Mặc dù các ví dụ toàn cầu về AI trong PCCC và CNCH mang tính truyền cảm hứng, Việt Nam không chỉ dừng lại ở việc nhập khẩu và triển khai công nghệ nước ngoài. Điều này cho thấy tham vọng chiến lược nhằm xây dựng năng lực AI bản địa cho PCCC và CNCH, thúc đẩy sự tự chủ và đổi mới trong nước. Khả năng tự chủ trong các công nghệ quan trọng, đặc biệt là trong an toàn công cộng, là yếu tố sống còn đối với an ninh quốc gia và sự bền vững lâu dài. Nó giảm sự phụ thuộc vào các nhà cung cấp nước ngoài, cho phép tùy chỉnh phù hợp với điều kiện địa phương, và kích thích ngành công nghệ trong nước, tạo ra việc làm có giá trị cao và thúc đẩy một hệ sinh thái đổi mới sáng tạo sôi động tại địa phương.