مقدمه
در روش‌های سنتی ایمنی حریق، تمرکز اصلی بر اقداماتی بود که پس از وقوع آتش‌سوزی انجام می‌شد و موضوع پیشگیری نقش پر رنگی در طراحی و بهره‌برداری نداشت. معمولاً روند مقابله با حریق از شناسایی آتش آغاز می‌شد، سپس سیستم هشدار فعال می‌گردید و در نهایت عملیات اطفای حریق انجام می‌شد. این رویکرد در زمان خود منطقی و کارآمد به نظر می‌رسید، اما با تغییر الگوهای ساخت‌ و ساز، افزایش تراکم شهری و پیچیده‌تر شدن ساختمان‌ها و تأسیسات، دیگر پاسخگوی خطرات امروزی نیست.

امروزه آتش‌سوزی‌ها با سرعت بیشتری گسترش پیدا می‌کنند و حتی یک نقص یا خطای کوچک می‌تواند خسارت‌های گسترده و گاه جبران‌ ناپذیر به همراه داشته باشد. به همین دلیل، مطالعات علمی و گزارش‌های منتشر شده از سوی نهادهایی مانند NFPA و SFPE نشان می‌دهد که مسیر ایمنی حریق در حال حرکت به سمت رویکردهای پیشگیرانه و مبتنی بر سامانه‌های هوشمند است. این سامانه‌ها با پایش مداوم شرایط محیطی و شناسایی زود هنگام وضعیت‌های خطرناک، امکان اقدام پیشگیرانه پیش از شکل‌گیری آتش را فراهم می‌کنند و پایه‌های مفهومی آنچه امروز «ایمنی حریق هوشمند» نامیده می‌شود را شکل می‌دهند.

هوش مصنوعی در سامانه‌های اعلام و اطفا حریق
در پژوهش‌های جدید حوزه مهندسی حریق، هوش مصنوعی یک ابزار جانبی یا تزئینی محسوب نمی‌شود، بلکه نقش اصلی را در تحلیل اطلاعات، پیش‌بینی خطر و تصمیم‌گیری در سامانه‌های اعلام و اطفای حریق بر عهده دارد. مطالعات منتشرشده در مجلات معتبر IEEE و همچنین کتاب Intelligent Building Fire Safety and Smart Firefighting که در سال ۲۰۲۴ توسط انتشارات Springer منتشر شده است نشان می‌دهد که الگوریتم‌های یادگیری ماشین می‌توانند دود و شعله را‌، حتی پیش از آنکه دتکتورهای معمول فعال شوند از روی تصاویر شناسایی کنند.

علاوه بر این، این الگوریتم‌ها با بررسی هم ‌زمان داده‌هایی مانند دما، فشار، جریان هوا و وضعیت تجهیزات، می‌توانند احتمال وقوع آتش‌سوزی را پیش‌بینی کنند و تعداد هشدارهای اشتباه را به‌ طور قابل توجهی کاهش دهند. استفاده از این فناوری‌ها به ‌ویژه در محیط‌های حساس و پرخطر مانند مراکز داده، تونل‌ها، فرودگاه‌ها و مجموعه‌های صنعتی اهمیت زیادی دارد، زیرا در چنین مکان‌هایی حتی چند ثانیه تاخیر در تشخیص یا تصمیم‌گیری می‌تواند باعث خسارت‌های جدی یا از کار افتادن کامل سیستم‌ها شود.

اینترنت اشیا و معماری یکپارچه ایمنی
بر اساس گزارش‌های ARC Advisory Group، نسل جدید سامانه‌های Fire & Gas دیگر از مجموعه‌ای از تجهیزات جدا از هم تشکیل نشده‌اند، بلکه بر پایه یک ساختار یکپارچه و هوشمند طراحی شده‌اند. در این سامانه‌ها، حسگرها به‌ صورت بی ‌سیم یا آدرس ‌پذیر به سیستم متصل هستند و اطلاعات آن‌ها به‌ طور مداوم جمع‌ آوری و تحلیل می‌شود.
وضعیت تجهیزات به‌ صورت لحظه‌ای پایش می‌شود و کارهایی مانند تست، عیب ‌یابی و بررسی عملکرد سیستم به‌ طور خودکار و بدون نیاز به دخالت انسان انجام می‌گیرد. همچنین سامانه اطفای حریق فقط در همان بخشی فعال می‌شود که تحلیل خطر، وقوع یا احتمال حریق را تأیید کرده باشد.
به بیان ساده، در این معماری جدید، ساختمان یا سایت صنعتی به یک سیستم هوشمند و پویا تبدیل می‌شود که شرایط محیطی خود را تشخیص می‌دهد، آن را تحلیل می‌کند و در زمان مناسب، واکنشی دقیق و حداقلی برای جلوگیری از گسترش حادثه نشان می‌دهد.

ربات‌های آتش‌نشانی؛ کاهش مواجهه انسان با خطر
بر اساس پژوهش‌های مؤسسه ‌UL، یکی از مهم‌ترین دلایل جان‌ باختن آتش‌ نشانان این است که گاهی مجبور می‌شوند خیلی زود وارد فضاهایی شوند که شرایط داخل آن از نظر دما و رفتار آتش هنوز قابل پیش‌بینی نیست. در چنین محیط‌هایی، خطر شعله‌وری ناگهانی یا افزایش سریع دما بسیار بالاست.

ربات‌های آتش‌نشان دقیقا برای مدیریت همین شرایط پر خطر طراحی شده‌اند. این ربات‌ها می‌توانند در دماهای بسیار بالا و محیط‌هایی فعالیت کنند که حضور انسان در آن‌ها یا امکان‌پذیر نیست یا خطر جدی دارد. آن‌ها پیش از ورود آتش‌ نشانان، اطلاعات مهمی مانند نقشه حرارتی، شدت آتش و وضعیت کلی فضا را ارسال می‌کنند و حتی می‌توانند عملیات شناسایی یا اطفای اولیه را انجام دهند، بدون اینکه جان نیروهای انسانی به خطر بیفتد.

مطالعات میدانی نشان می‌دهد استفاده از ربات‌های آتش‌نشان به معنای جایگزین کردن نیروی انسانی نیست، بلکه این فناوری با فراهم کردن اطلاعات دقیق‌تر از صحنه حادثه، به فرمانده عملیات کمک می‌کند تصمیم‌های آگاهانه‌تر، ایمن‌تر و مؤثرتری بگیرد.

پهپادها در ارزیابی و مدیریت حریق‌های گسترده
امروزه پهپادها به‌ صورت رسمی به یکی از ابزارهای مهم در دستورالعمل‌های عملیاتی بسیاری از سازمان‌های پیشرفته آتش‌نشانی تبدیل شده‌اند. بر اساس گزارش‌های فنی SFPE، این سامانه‌ها نقش مؤثری در افزایش آگاهی از شرایط صحنه حادثه دارند و به فرماندهان عملیات کمک می‌کنند تصویر دقیق‌تری از وضعیت حریق به دست آورند.

پهپادها با استفاده از دوربین‌های حرارتی می‌توانند نقاط داغ پنهان و کانون‌های فعال آتش را شناسایی کنند، روند گسترش آتش و دود را در سطح وسیع پایش نمایند و خطر ریزش سازه را در حریق‌های ساختمانی با دقت بیشتری ارزیابی کنند. همچنین ارسال تصویر زنده و داده‌های لحظه‌ای از صحنه حادثه باعث می‌شود تصمیم‌های تاکتیکی با سرعت و دقت بیشتری اتخاذ شوند.

در مجموع، پهپادها با فراهم کردن جریان پیوسته‌ای از اطلاعات قابل اعتماد، فاصله اطلاعاتی میان صحنه حادثه و اتاق فرمان را به حداقل می‌رسانند و به شکل قابل توجهی ایمنی و اثر بخشی عملیات اطفای حریق را افزایش می‌دهند.

مواد اطفای حریق نسل جدید
پژوهش‌های منتشرشده در مجله Fire Safety Journal نشان می‌دهد که نگاه امروزی به مواد اطفای حریق تغییر کرده است. در گذشته هدف اصلی این مواد فقط خاموش کردن آتش بود، اما امروز تلاش می‌شود علاوه بر مهار مؤثر حریق، آسیب به تجهیزات، افراد و محیط‌زیست نیز به حداقل برسد.
در این راستا، چند تغییر مهم دیده می‌شود. فوم‌هایی که حاوی مواد شیمیایی مضر مانند ترکیبات پرفلوئورو و پلی‌فلوئوروآلکیل (PFAS) هستند و اثرات منفی زیست‌محیطی دارند، به‌تدریج با فوم‌های بدون فلورین جایگزین می‌شوند. همچنین نسل جدیدی از عوامل اطفای گازی یا همان مواد اطفای حریق پاک (Clean Agents) توسعه یافته است که بدون ایجاد خوردگی یا آسیب به تجهیزات الکترونیکی، آتش را مهار می‌کنند. از سوی دیگر، استفاده از سامانه‌های اطفا حریق با مه‌آب (Water Mist Systems) با ذرات بسیار ریز آب گسترش یافته است، زیرا این سامانه‌ها ضمن حفظ قدرت اطفا، مصرف آب و خسارت ناشی از آن را به‌ طور چشمگیری کاهش می‌دهند.

علاوه بر نوع ماده اطفایی، خود خاموش‌کننده‌ها نیز هوشمندتر شده‌اند. نسل جدید خاموش‌کننده‌ها می‌تواند به‌ صورت مداوم فشار و وضعیت عملکرد را پایش کند و در صورت بروز مشکل، پیش از از کار افتادن سیستم هشدار دهد. این قابلیت باعث افزایش قابلیت اطمینان و امکان نگهداری پیشگیرانه می‌شود.

اهمیت این تحولات به‌ ویژه در فضاهای حساس مانند دیتاسنترها، اتاق‌های کنترل و مراکز زیر ساختی بسیار زیاد است، زیرا در این مکان‌ها خسارتی که از خود ماده اطفای حریق ایجاد می‌شود، گاهی می‌تواند به‌اندازه آتش‌سوزی یا حتی بیشتر از آن هزینه‌بر باشد.

آموزش ایمنی مبتنی بر واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR)
بر اساس استانداردهای آموزش ‌IFSTA، آموزش مؤثر در حوزه ایمنی و آتش‌نشانی زمانی کامل می‌شود که همراه با تجربه عملی باشد. با این حال، ایجاد چنین تجربه‌ای در شرایط واقعی همیشه با محدودیت‌هایی مانند خطرات ایمنی، هزینه‌های بالا و ریسک‌های جدی همراه است. فناوری‌های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده راهکاری عملی برای حل این مشکل فراهم کرده‌اند و این امکان را می‌دهند که سناریوهای پیچیده و پر خطر حریق، بدون ایجاد خطر واقعی شبیه‌سازی شوند.

سؤالات متداول درباره سامانه‌های هوشمند اعلام و اطفای حریق
۱. چرا سامانه‌های سنتی اعلام و اطفای حریق دیگر پاسخگوی نیازهای امروزی نیستند؟
سامانه‌های سنتی اعلام و اطفای حریق عمدتا واکنشی عمل می‌کنند و پس از وقوع آتش‌سوزی فعال می‌شوند. با افزایش پیچیدگی ساختمان‌ها، توسعه شهرها و سرعت بالای گسترش حریق، این رویکرد کارایی کافی ندارد. در مقابل، سامانه‌های هوشمند ایمنی حریق با تمرکز بر پیشگیری، پایش مداوم و تشخیص زود هنگام، نقش مؤثری در کاهش خسارات جانی و مالی ایفا می‌کنند.

۲. نقش هوش مصنوعی در سامانه‌های اعلام و اطفای حریق چیست؟
هوش مصنوعی در ایمنی حریق نقش کلیدی در تحلیل داده‌ها، تشخیص هوشمند دود و شعله و پیش‌بینی شرایط خطرناک دارد. الگوریتم‌های یادگیری ماشین با بررسی هم‌ زمان تصاویر، دما، فشار و جریان هوا، می‌توانند وقوع حریق را زودتر از دتکتورهای سنتی شناسایی کرده و هشدارهای کاذب را به‌ طور محسوسی کاهش دهند.

۳. اینترنت اشیا چگونه سیستم‌های ایمنی و اطفای حریق را هوشمند می‌کند؟
اینترنت اشیا با اتصال حسگرهای آدرس‌‌پذیر و بی‌ سیم به یک بستر یکپارچه، امکان پایش لحظه‌ای شرایط محیطی و وضعیت تجهیزات را فراهم می‌سازد. در این ساختار، تست، عیب‌یابی و نگهداری سیستم به‌ صورت خودکار انجام شده و سامانه اطفا تنها در بخش‌هایی فعال می‌شود که خطر حریق تأیید شده است.

۴. آیا استفاده از هوش مصنوعی باعث افزایش ایمنی و کاهش هشدارهای اشتباه می‌شود؟
بله. سامانه‌های اعلام حریق مبتنی بر هوش مصنوعی با تحلیل چند پارامتری می‌توانند عوامل غیر حریقی مانند بخار، گرد و غبار یا تغییرات موقتی دما را از حریق واقعی تفکیک کنند. این قابلیت موجب افزایش دقت سیستم، کاهش آلارم‌های کاذب و افزایش اعتماد بهره‌برداران به سامانه می‌شود.

۵. ربات‌های آتش‌نشان چه نقشی در عملیات اطفای حریق دارند؟
ربات‌های آتش‌نشانی برای فعالیت در محیط‌های بسیار پر خطر، دماهای بالا و فضاهای غیر قابل دسترس طراحی شده‌اند. این ربات‌ها پیش از ورود نیروهای انسانی، اطلاعاتی نظیر نقشه حرارتی، شدت آتش و شرایط محیطی را ارسال کرده و حتی می‌توانند عملیات شناسایی یا اطفای اولیه را انجام دهند.

۶. آیا ربات‌ها جایگزین آتش‌نشانان انسانی خواهند شد؟
خیر. ربات‌های آتش‌نشان جایگزین نیروی انسانی نیستند، بلکه به‌ عنوان ابزار پشتیبان در مدیریت بحران حریق استفاده می‌شوند. هدف اصلی آن‌ها افزایش ایمنی آتش‌نشانان، کاهش ریسک‌های جانی و کمک به تصمیم‌گیری دقیق‌تر فرماندهان عملیات است.

۷. پهپادها چه کاربردی در مدیریت و ارزیابی حریق‌های گسترده دارند؟
پهپادهای آتش‌نشانی با استفاده از دوربین‌های حرارتی و تصویر زنده، امکان شناسایی نقاط داغ پنهان، پایش گسترش آتش و ارزیابی خطر ریزش سازه را فراهم می‌کنند. این فناوری باعث افزایش آگاهی عملیاتی و تسریع تصمیم‌گیری در حوادث بزرگ و پیچیده می‌شود.

۸. مواد اطفای حریق نسل جدید چه تفاوتی با مواد سنتی دارند؟
مواد اطفای حریق نسل جدید با هدف کاهش آسیب‌های جانبی طراحی شده‌اند. فوم‌های بدون فلورین، عوامل اطفای پاک (Clean Agents) و سامانه‌های مه‌آب، ضمن مهار مؤثر آتش، آسیب کمتری به تجهیزات حساس، انسان و محیط‌زیست وارد می‌کنند و با الزامات زیست‌محیطی جدید سازگار هستند.

۹. چرا سامانه‌های اطفای حریق هوشمند برای دیتاسنترها و فضاهای حساس ضروری‌اند؟
در دیتاسنترها، اتاق‌های سرور و مراکز کنترل، خسارت ناشی از ماده اطفا می‌تواند از خود آتش‌سوزی بیشتر باشد. سامانه‌های هوشمند اطفای حریق با تشخیص دقیق، اطفای هدفمند و استفاده از عوامل پاک، از تجهیزات حیاتی محافظت کرده و ریسک توقف سرویس‌ها را به حداقل می‌رسانند.

۱۰. واقعیت مجازی و واقعیت افزوده چه نقشی در آموزش ایمنی حریق دارند؟
فناوری‌های واقعیت مجازی (VR) و واقعیت افزوده (AR) با شبیه‌سازی سناریوهای پیچیده و پرخطر حریق، امکان آموزش ایمن و بدون ریسک واقعی را فراهم می‌کنند. این روش‌ها باعث افزایش کیفیت آموزش، یکسان‌سازی سناریوها و آمادگی بهتر آتش‌نشانان و مدیران ایمنی در شرایط بحرانی می‌شوند.

منبع