en: The fire alarm system designed by Hanoi University of Science and Technology students uses AI cameras to identify smouldering fires, helping extinguish fires quickly and accurately.
Sau loạt vụ hỏa hoạn chung cư, sinh viên Bách Khoa tạo hệ thống báo cháy giá 15 triệu
Hệ thống báo cháy do sinh viên thiết kế sử dụng camera AI phát hiện vị trí đám cháy, đồng thời tự động điều chỉnh vòi phun đến vùng cháy, kích hoạt còi báo cháy, gửi tin nhắn, cuộc gọi đến các hộ gia đình ngay khi xuất hiện những ngọn lửa nhỏ.
Dự án này do nhóm 5 sinh viên gồm Quyền Đình Quyết, Ngô Hanh Hà, Đỗ Ngọc Thắng, Nguyễn Thế Việt (Khoa Cơ điện tử, Trường Cơ khí, ĐH Bách khoa Hà Nội) và Trần Thị Cẩm Vân (Khoa Kinh tế và Quản lý, ĐH Bách khoa Hà Nội) thực hiện.
Quyền Đình Quyết, sinh viên năm 4 khoa Cơ điện tử và là trưởng nhóm, cho biết ý tưởng về một mô hình cảnh báo, phòng cháy tự động xuất phát từ việc trong thời gian qua, trên cả nước xảy ra nhiều vụ hỏa hoạn gây thiệt hại lớn về người và của.
“Đa số vụ cháy là do sự cố hệ thống điện hoặc từ các nguồn lửa dân dụng nên xảy ra rất nhanh, nếu không xử lý kịp thời sẽ gây ra hỏa hoạn. Các vụ cháy này thường xảy ra vào ban đêm hoặc rạng sáng, khi người dân ít có khả năng phòng bị và phản ứng”, Quyết nói.
Trong khi đó, các loại sản phẩm cảnh báo cháy hiện nay như đầu cảm biến nhiệt, khói vẫn còn nhiều hạn chế vì thời gian phát hiện chậm, khó phát hiện đám cháy âm ỉ có nhiệt độ thấp, dễ bị ảnh hưởng với tác nhân bên ngoài, gây ra tình trạng báo cháy giả không xác định chính xác tọa độ điểm cháy nên giảm hiệu quả phòng cháy chữa cháy.
Nhận thấy các nhược điểm trên, nhóm của Quyết mong muốn đưa ra phương pháp ứng dụng mô hình AI giúp nhận diện đám cháy có nguy cơ gây ra hỏa hoạn một cách nhanh chóng và chính xác.
Tháng 7/2023, Quyết cùng các bạn dưới sự hướng dẫn của TS. Cao Xuân Bình, giảng viên khoa Cơ điện tử, trường Cơ khí, ĐH Bách khoa Hà Nội đã bắt tay vào nghiên cứu. Kỳ vọng của nhóm có thể tạo ra một hệ thống chủ động phát hiện chính xác những đám cháy âm ỉ có nguy cơ gây ra hỏa hoạn, đưa ra cảnh báo sớm và tự động dập tắt nguồn lửa kịp thời.
Quyết cho biết trước đó, nhóm đã tìm hiểu và nghiên cứu các hệ thống cảnh báo có sử dụng camera AI để báo cháy, nhưng chi phí cho những sản phẩm này đều rất đắt, quy mô sử dụng lớn. Do vậy, với các nhà máy sản xuất, kho xưởng quy mô nhỏ hay các hộ gia đình, hộ kinh doanh cá thể, việc đầu tư cho hệ thống phòng cháy tiên tiến cũng là một vấn đề khó khăn.
“Sau quá trình tìm tòi, nghiên cứu, nhóm nhận thấy những dòng camera 3D, camera hồng ngoại thường có chi phí khá cao. Vì thế, nhóm quyết định chỉ lấy dữ liệu từ một camera 2D để giải quyết bài toán 3D xác định vị trí của đám cháy trong không gian. Điều này sẽ giúp tối ưu hóa cấu trúc phần cứng, giảm độ phức tạp và chi phí của thiết bị, tăng tính cạnh tranh với các sản phẩm có cùng phân khúc”, Quyết nói.
Sử dụng camera AI, hệ thống sẽ phát hiện và xác định vị trí những đám cháy nhỏ có nguy cơ gây ra hỏa hoạn, đồng thời tự động điều chỉnh vòi phun 2 bậc tự do hướng chất chữa cháy đến chính xác vùng cháy.
Ngoài ra, hệ thống này cũng có thể thực hiện quy trình cảnh báo đa luồng như kích hoạt còi báo cháy, gửi tin nhắn, cuộc gọi đến hộ gia đình, các đơn vị phụ trách khu vực, giúp giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản.
Tùy thuộc vào điều kiện phòng cháy chữa cháy và yêu cầu của người dùng, nhóm có thể thiết kế đa dạng các vòi phun với các chất chữa cháy khác nhau như CO2, bọt Foam... đồng thời trang bị nguồn điện dự phòng làm tăng tính linh hoạt và khả năng đáp ứng của hệ thống trong mọi trường hợp.
Quyết cho biết đến nay, sản phẩm đã qua hai lần chỉnh sửa và thử nghiệm. Lần gần nhất, hệ thống đã được thử nghiệm phát hiện, cảnh báo cháy trong các căn phòng có diện tích mặt sàn 7x7m, bán kính hoạt động tối đa 15m với chất chữa cháy là nước.
Hiện nhóm đang hoàn thiện, bổ sung thêm một số tính năng. Sau khi tính toán các chi phí sản xuất, chi phí vận hành, giá bán được nhóm ước tính khoảng 15 triệu đồng.
Là người trực tiếp hướng dẫn, TS. Cao Xuân Bình đánh giá đây là một hệ thống có tính ứng dụng cao, có thể sử dụng trực tiếp tại những nơi có không gian hẹp như nhà ở, chung cư mini, kho xưởng mà không phải đầu tư nhiều chi phí.
“Đặc thù ở Việt Nam có lượng nhà ống và các nhà nằm sâu trong ngõ ngách nhiều, khó tiếp cận khi gặp sự cố. Do vậy, việc cảnh báo sớm nguy cơ cháy là điều cần thiết. Đây là sản phẩm tối ưu cho thị trường Việt Nam, có thể tiếp cận tệp khách hàng lớn”, TS Bình nói.
Đình Quyết cho biết trong quá trình nghiên cứu, các thành viên trong nhóm không ít lần tranh luận căng thẳng, thậm chí thảo luận gay gắt để đưa ra sự lựa chọn tối ưu nhất về vật liệu thiết kế, camera kèm theo và hệ thống bơm - phun nước. Dẫu vậy, tất cả các thành viên đều nhiệt huyết, tận tâm, nghiêm túc báo cáo tiến độ và thảo luận trong các buổi họp trực tiếp về hướng phát triển của dự án.
Quyết đánh giá phần lớn kiến thức được dạy trên trường đều được nhóm ứng dụng khi thực hiện dự án này, chẳng hạn về thiết kế cơ khí, điều khiển hệ thống, lập trình thị giác máy cùng các nền tảng toán học, kiến thức tài chính, lên chiến lược marketing và hướng tiếp cận khách hàng tiềm năng...
Thời gian tới, nhóm kỳ vọng sẽ tiếp tục phát triển sản phẩm, thử nghiệm với sự đồng hành của các đơn vị chuyên môn và mong muốn đưa sản phẩm vào thị trường khi đã đạt chất lượng và hiệu suất đáng tin cậy.

Hệ thống báo cháy do sinh viên Bách Khoa Hà Nội thiết kế sử dụng camera AI để nhận diện những đám cháy âm ỉ, giúp dập tắt hoả hoạn một cách nhanh chóng và chính xác.