理大创新智慧消防技术提高城市安全韧性

全球城市化趋势下高层建筑林立，人口密集，城市安全面临前所未有的挑战。应对火灾等紧急突发事故，成为提高城市管理与安全韧性的重要课题。香港理工大学（理大）研发一系列先进的智能消防技术，满足时代需求及提升智慧城市安全韧性。

理大建筑环境与能源工程学系系主任、建筑科学与火灾安全工程讲座教授Asif USMANI教授与理大建筑环境与能源工程学系助理教授黄鑫炎博士举办了第二届国际智慧消防研讨会（SureFire 2024），旨在共同探讨未来城市火灾风险，提升智慧防火能力。研讨会亦是基于研究资助局「主题研究计划」资助项目:「SureFire：智慧城市韧性与消防」 的其中一部分工作。

在USMANI教授与黄博士带领下，科研团队成功开发了创新的SureFire智能消防系统。该系统运用先进的大数据和人工神经网络技术，实现全天候对城市环境和危险的实时监测。其核心在于强大的数据分析能力，整合AI技术，能够实时分析监控建筑环境数据，精准地评估火灾风险，预测火势走向，为消防救援提供科学决策支持。

全球高层建筑火灾的频发率，表明城市建筑环境的演变，改变了火灾威胁的性质。这次研讨会汇聚了逾70名全球研究专家和学者，就消防安全设计、电池系统热安全管理以及人工智能（AI）火灾预测等发展进行学术交流。

黄博士表示他们正与跨学科研究团队合作，开发一款基于AI的决策支持系统。该系统运用网络物理技术，解决开发智能消防系统中底层技术面临的基础研究问题。

为提高紧急情况下的消防安全管理，黄博士及团队成功研发用于智能消防的数字孪生系统。通过深度融合人工物联网（AIoT）技术与先进计算机视觉模型，实现建筑物对火灾风险作实时评估。

在火灾隐患尚未显现时，该系统便能实时绘制出建筑物内部各区域的火灾风险详细图谱，精确地识别潜在风险点。当火灾突发时，系统内置的智能预测引擎将立即启动，不仅迅速评估火情，更能凭大数据分析预测火灾走势，予消防灭火、人员疏散及救援等行动提供宝贵的支缓。

为确保SureFire 系统效能，团队于四川的实验隧道及香港消防处的消防及救护学院的多层建筑内，进行了多次大规模火灾测试。同时，借助先进的火灾计算模拟技术，SureFire系统展现卓越预测能力，提前在1至3分钟内准确预判火场发展趋势，准确率高达90%以上。

黄博士表示：「SureFire系统的开发有望应用于未来建筑及基础设施上。它不仅能第一时间发出预早灾害警报，优化紧急疏散流程，更显著提升城市整体的公共安全与韧性水平。」团队的科研工作提升智慧公共安全和紧急应变技术。

过去五年期间， SureFire科研团队致力开发与优化消防安全智慧解决方案，在隧道安全领域的研究成果尤为瞩目，分别在权威期刊Developments in the Built Environment发表了题为「AIoT-enabled digital twin system for smart tunnel fire safety management」（人工物联网（AIoT）支持的数字孪生系统，用于隧道智能消防安全管理）的学术论文，以及在Safety Science上刋登了题为 「Smart real-time evaluation of tunnel fire risk and evacuation safety via computer vision」（计算机视觉智能实时评估隧道火灾风险及疏散安全）的研究。这一系列研究为应对突发公共火灾事故提供了智能应急管理系统框架。为加速科研成果转化，团队正与国内外多间物业管理公司合作，在地铁站、隧道及高层建筑物实施SureFire系统。

在SureFire 系统支持下，由理大初创公司GABES研发的智能动态出口标志系统已投入使用。该系统能够根据火势变化，智能调整指示方向，有效引导被困人员安全疏散。此外，SureFire 系统也赋予消防机器人巨大发展潜力，使整个消防行动实现自动化和无因果化。

黄博士和团队正在研发新一代自主消防机器人，此款机器人将具备高度自主决策与执行能力，能够在火灾现场辅助消防员进行搜救、灭火等工作，极大降低火灾伤亡风险，提升整体消防效率。这些技术的成功应用，有助香港在全球智能城市竞争中脱颖而出。