Trong phòng cháy chữa cháy, mọi giây phút đều quý giá. Chỉ cần chậm vài phút, một đám cháy nhỏ có thể biến thành thảm họa khôn lường. Vì vậy, việc không chỉ phát hiện sớm mà còn đánh giá chính xác mức độ nguy hiểm của một đám cháy là yêu cầu cấp bách. Nếu trước đây các cảm biến khói truyền thống chỉ đơn giản đưa ra cảnh báo khi khói vượt ngưỡng, thì ngày nay công nghệ camera AI đã mở ra cách tiếp cận hoàn toàn mới: phân tích tốc độ và mật độ khói để xác định mức độ nguy hiểm trong thời gian thực.

Tốc độ khói là tín hiệu đầu tiên của sự bùng phát

Tốc độ lan khói phản ánh cường độ đám cháy

Một đám cháy bùng phát dữ dội thường kéo theo tốc độ khói tăng nhanh. Khi nhiên liệu cháy mạnh, sản phẩm cháy thoát ra với tốc độ lớn, tạo thành cột khói lan rộng chỉ trong vài giây. Ngược lại, những đám cháy âm ỉ, như từ vải hoặc gỗ khô, có tốc độ khói chậm hơn nhiều, cho phép thời gian phản ứng dài hơn.

Ý nghĩa thực tiễn trong công nghiệp

Trong môi trường kho hóa chất, sự gia tăng đột ngột tốc độ khói thường báo hiệu nguy cơ cháy lan sang nhiều khu vực, thậm chí dẫn đến nổ. Ở các xưởng sản xuất cơ khí, khói cháy dầu mỡ lan rất nhanh, chỉ cần vài giây đã phủ kín không gian. Nhờ phân tích tốc độ này, hệ thống cảnh báo có thể phân biệt được sự cố nguy hiểm thực sự với những hiện tượng khói lành tính như hơi nước.

Cách AI đo lường tốc độ khói

Camera AI phân tích khung hình liên tiếp, theo dõi sự thay đổi diện tích khói trong ảnh. Nếu trong 10 giây, diện tích vùng khói tăng gấp ba lần, AI sẽ tính toán tốc độ lan trung bình và đưa ra cảnh báo. Việc này hoàn toàn tự động, nhanh hơn và chính xác hơn so với con người quan sát bằng mắt thường.

Mật độ khói – thước đo ảnh hưởng đến sự an toàn con người

Khói loãng và khói dày 

Khói loãng thường xuất hiện khi vật liệu cháy ít, hoặc có sự phân tán bởi luồng gió. Trong khi đó, khói dày đặc là chỉ dấu cho thấy quá trình cháy sinh ra lượng khí và hạt lớn, chứa nồng độ độc chất cao. Đối với con người, chỉ vài phút trong môi trường khói dày đặc có thể gây ngạt thở.

Phân tích mật độ bằng thị giác máy tính

Camera AI dựa vào độ tương phản và khả năng xuyên sáng của hình ảnh để định lượng mật độ khói. Cảnh tượng dần tối lại, chi tiết vật thể phía sau mờ đi là dữ liệu để AI đánh giá khói đang trở nên dày hơn. Bằng cách xử lý pixel, hệ thống đưa ra ngưỡng cảnh báo chính xác, tránh việc chỉ dựa trên cảm biến khói một chiều.

Vai trò trong việc dự báo nguy hiểm

Một đám cháy nhỏ nhưng khói dày đặc có thể gây nguy hiểm cho người trong khu vực nhanh chóng hơn một đám cháy khói loãng nhưng lan rộng chậm. Nhờ phân tích mật độ, AI không chỉ cảnh báo về khả năng cháy, mà còn cung cấp thông tin quan trọng để quyết định sơ tán con người kịp thời.

Sự kết hợp tốc độ và mật độ khói

Đánh giá nguy cơ toàn diện

Nếu chỉ dựa vào tốc độ hoặc chỉ dựa vào mật độ, hệ thống sẽ thiếu chính xác. Sự kết hợp cả hai yếu tố mới phản ánh đúng bản chất của đám cháy. Khói lan nhanh nhưng loãng có thể chưa quá nguy hiểm, trong khi khói vừa lan nhanh vừa dày đặc là dấu hiệu của thảm họa cận kề.

Trường hợp ứng dụng cụ thể

Tại một trung tâm logistics, hệ thống AI ghi nhận khói lan nhanh trong 5 giây nhưng mật độ chỉ ở mức thấp. Hệ thống đánh giá mức nguy hiểm trung bình, khuyến nghị giám sát chặt chẽ. Ngược lại, trong một nhà máy dược phẩm, AI phát hiện khói lan nhanh đồng thời mật độ tăng đột biến, cảnh báo khẩn cấp được kích hoạt ngay lập tức.

Hạn chế của các phương pháp truyền thống

Cảm biến khói đơn giản

Các cảm biến quang học hoặc ion hóa chỉ phát hiện khi khói vượt ngưỡng nhất định. Điều này đồng nghĩa với việc đám cháy đã phát triển đáng kể, thời gian phản ứng bị rút ngắn.

Báo động giả và sự thiếu chi tiết

Trong môi trường công nghiệp, bụi hoặc hơi nước có thể khiến cảm biến nhầm lẫn, tạo báo động giả gây gián đoạn sản xuất. Hơn nữa, hệ thống này không thể phân biệt tình huống nguy hiểm cao với tình huống ít rủi ro, khiến người xử lý khó đưa ra quyết định phù hợp.

Phân tích khói động học bằng Camera AI

Cách AI “hiểu” chuyển động khói

Thuật toán thị giác máy tính theo dõi quỹ đạo chuyển động của khói, đo tốc độ lan theo pixel và đồng thời tính toán độ dày dựa trên độ mờ của khung hình. Hệ thống liên tục cập nhật dữ liệu để đưa ra đánh giá theo thời gian thực.

Lợi ích so với con người

Ngay cả chuyên gia PCCC cũng khó có thể định lượng tốc độ và mật độ khói bằng mắt thường trong vài giây đầu tiên. Camera AI xử lý dữ liệu liên tục với độ chính xác cao, loại bỏ cảm tính và mang lại thông tin khách quan cho người vận hành.

Khả năng giảm báo động giả

Nhờ phân tích sâu hơn, AI có thể phân biệt khói hàn, hơi nước hay bụi công nghiệp với khói cháy thật sự. Điều này giúp giảm số lần báo động giả, tiết kiệm chi phí và hạn chế gián đoạn hoạt động.

Ứng dụng trong các môi trường công nghiệp

Kho hóa chất

Nơi chứa nhiều dung môi dễ cháy luôn tiềm ẩn nguy cơ bùng phát nhanh. Camera AI không chỉ phát hiện sớm mà còn theo dõi tốc độ và mật độ khói để cảnh báo ngay khi nguy cơ vượt mức an toàn.

Xưởng cơ khí và sản xuất

Trong môi trường có nhiều khói hàn và bụi, hệ thống truyền thống thường báo động giả. Camera AI phân biệt được loại khói, giúp tăng độ chính xác trong cảnh báo và giảm thiểu phiền toái cho doanh nghiệp.

Trung tâm logistics và kho hàng

Ở những khu vực rộng lớn, khói có thể bị loãng do quạt công nghiệp. AI sẽ phân tích hướng gió, tốc độ và mật độ để đưa ra cảnh báo hợp lý, tránh bỏ sót sự cố.

Tương lai của phân tích khói bằng AI

Nhận diện loại khói

Trong những nghiên cứu gần đây, AI còn có thể phân biệt thành phần khói để dự đoán loại vật liệu cháy. Khói đen đặc thường gắn với cháy dầu mỏ, khói trắng nhẹ liên quan đến giấy hoặc gỗ.

Đọc thêm: Cơ chế AI nhận diện khói và ngọn lửa bằng hình ảnh

Kết hợp cùng IoT

Khi kết hợp với cảm biến IoT đo nhiệt độ, khí độc và tốc độ gió, camera AI sẽ trở thành một hệ thống cảnh báo đa chiều. Điều này mở ra tương lai mà các doanh nghiệp có thể dự đoán cháy nổ trước khi nó thực sự bùng phát.

Giải pháp từ EYEFIRE Safety

Để đưa công nghệ này vào thực tiễn, EyeFire Safety đã phát triển hệ thống camera AI chuyên dụng cho môi trường công nghiệp. Giải pháp có khả năng nhận diện khói ngay từ giai đoạn đầu, đồng thời phân tích tốc độ và mật độ để đánh giá mức độ nguy hiểm. Các cảnh báo được phân loại rõ ràng, từ theo dõi đến khẩn cấp, giúp doanh nghiệp phản ứng nhanh chóng và chính xác. Đây là bước tiến quan trọng trong việc bảo vệ con người, tài sản và duy trì hoạt động ổn định của nhà máy.

Tìm hiểu thêm về giải pháp Camera AI của EYEFIRE Safety tại đây: Giải pháp phát hiện sớm cháy nổ công nghiệp bằng Camera AI EYEFIRE Safety