理大創新智慧消防技術提高城市安全韌性

全球城市化趨勢下高層建築林立，人口密集，城市安全面臨前所未有的挑戰。應對火災等緊急突發事故，成為提高城市管理與安全韌性的重要課題。香港理工大學（理大）研發一系列先進的智慧消防技術，滿足時代需求及提升智慧城市安全韌性。

理大建築環境與能源工程學系系主任、建築科學與火災安全工程講座教授Asif USMANI教授與理大建築環境與能源工程學系助理教授黃鑫炎博士舉辦了第二屆國際智慧消防研討會（SureFire 2024），旨在共同探討未來城市火災風險，提升智慧防火能力。研討會亦是基於研究資助局「主題研究計劃」資助項目:「SureFire：智慧城市韌性與消防」 的其中一部分工作。

在USMANI教授與黃博士帶領下，科研團隊成功開發了創新的SureFire智慧消防系統。該系統運用先進的大數據和人工神經網路技術，實現全天候對城市環境和危險的即時監測。其核心在於強大的資料分析能力，整合AI技術，能夠即時分析監控建築環境資料，精準地評估火災風險，預測火勢走向，為消防救援提供科學決策支援。

全球高層建築火災的頻發率，表明城市建築環境的演變，改變了火災威脅的性質。這次研討會匯聚了逾70名全球研究專家和學者，就消防安全設計、電池系統熱安全管理以及人工智慧（AI）火災預測等發展進行學術交流。

黃博士表示他們正與跨學科研究團隊合作，開發一款基於AI的決策支援系統。該系統運用網路物理技術，解決開發智慧消防系統中底層技術面臨的基礎研究問題。

為提高緊急情況下的消防安全管理，黃博士及團隊成功研發用於智慧消防的數位孿生系統。通過深度融合人工物聯網（AIoT）技術與先進電腦視覺模型，實現建築物對火災風險作即時評估。

在火災隱患尚未顯現時，該系統便能即時繪製出建築物內部各區域的火災風險詳細圖譜，精確地識別潛在風險點。當火災突發時，系統內置的智慧預測引擎將立即啟動，不僅迅速評估火情，更能憑大數據分析預測火災走勢，予消防滅火、人員疏散及救援等行動提供寶貴的支緩。

為確保SureFire 系統效能，團隊於四川的實驗隧道及香港消防處的消防及救護學院的多層建築內，進行了多次大規模火災測試。同時，借助先進的火災計算類比技術，SureFire系統展現卓越預測能力，提前在1至3分鐘內準確預判火場發展趨勢，準確率高達90%以上。

黃博士表示：「SureFire系統的開發有望應用於未來建築及基礎設施上。它不僅能第一時間發出預早災害警報，優化緊急疏散流程，更顯著提升城市整體的公共安全與韌性水平。」團隊的科研工作提升智慧公共安全和緊急應變技術。

過去五年期間， SureFire科研團隊致力開發與優化消防安全智慧解決方案，在隧道安全領域的研究成果尤為矚目，分別在權威期刊Developments in the Built Environment發表了題為「AIoT-enabled digital twin system for smart tunnel fire safety management」（人工物聯網（AIoT）支援的數位孿生系統，用於隧道智慧消防安全管理）的學術論文，以及在Safety Science上刋登了題為「Smart real-time evaluation of tunnel fire risk and evacuation safety via computer vision」（電腦視覺智慧即時評估隧道火災風險及疏散安全）的研究。這一系列研究為應對突發公共火災事故提供了智慧應急管理系統框架。為加速科研成果轉化，團隊正與國內外多間物業管理公司合作，在地鐵站、隧道及高層建築物實施SureFire系統。

在SureFire 系統支援下，由理大初創公司GABES研發的智慧動態出口標誌系統已投入使用。該系統能夠根據火勢變化，智慧調整指示方向，有效引導被困人員安全疏散。此外，SureFire 系統也賦予消防機器人巨大發展潛力，使整個消防行動實現自動化和無因果化。

黃博士和團隊正在研發新一代自主消防機器人，此款機器人將具備高度自主決策與執行能力，能夠在火災現場輔助消防員進行搜救、滅火等工作，極大降低火災傷亡風險，提升整體消防效率。這些技術的成功應用，有助香港在全球智慧城市競爭中脫穎而出。