كيف سيتغير الدفاع عن النار مع تقنية الذكاء الاصطناعي

تزداد الحرائق في العدد والشدة، وتسبب المزيد من الأضرار. خلال النصف الأول من العام الماضي، بلغت الأضرار في الولايات المتحدة 101 مليار دولار، بما في ذلك فقدان محطات الطاقة والمستشفيات وأنظمة الاتصالات وأنظمة إمداد المياه.

لدينا أعداد كافية من رجال الإطفاء المدربين، ولكن التكنولوجيا الحالية ليست كافية للتعامل مع مستويات الخطر التي نراها في الحرائق اليوم.

المشكلة

عدد الحرائق والمساحة المحروقة مخيف. مركز الفلسفة للكوارث يقول إن “حتى 21 أغسطس 2025، تم حرق أكثر من 3،997،080 فدان في الولايات المتحدة هذا العام، في 44،470 حريقًا”.

تعد هذه الحرائق جزءًا من اتجاه أوسع نرى فيه زيادة في خطر الحريق – والخسارة. وتسبب الأنماط المتغيرة للحريق مشاكل خطيرة للمناخ والمباني والطرقات والصحة العامة والاقتصاد.

ومما يثير الصدمة أن الأدوات التي نستخدمها لمكافحة الحرائق لم تتغير لمدة تزيد على خمسين عامًا.

عمليات مكافحة الحرائق: مقدمة

عمليات مكافحة الحرائق معقدة وتتطلب مشاركة من عدة مستويات. الأول: رجل الإطفاء في الخطوط الأمامية – وقد يكون هناك العديد منهم – يستخدم خراطيم وصنابير لتوزيع الماء. يتكون الكتيبة من مجموعة من المحركات، ويتم إدارتها من قبل قائد الكتيبة الذي ي分配 الموارد. المستوى الأخير هو مركز التحكم الرئيسي، الذي قد يرسل عدة كتائب لمكافحة حريق وطلب المساعدة من طائرات مكافحة الحرائق عند الضرورة.

然而، لا يزال مشغلو المضخات يحددون ضغط الماء يدوياً، ولا تزال الصنابير توزع تدفقًا غير متساوٍ للماء. وهذا يعني ماءً مُهدورًا و疲وبة وخفض الفعالية في إطفاء الحريق وزيادة خطر الإصابة بسبب انخفاض ضغط الماء غير المستمر.

علاوة على ذلك، فإن هذه الطريقة القديمة لا تنتج أي بيانات، تاركة قادة الإطفاء في الظلام حول أداء فرقهم ومدى فعالية جهودهم في مكافحة الحرائق.

مكافحة الحرائق اليدوية وتحدياتها

هناك قيود كبيرة في نماذج مكافحة الحرائق الحالية، لأنها تعتمد على الحسابات اليدوية في ظروف عالية الضغط: لا يمتلك رجال الإطفاء معلومات حول معدلات التدفق المثالية؛ ويوزع موظفي القيادة الموارد دون تحليل حقيقي لسلوك الحريق أو مستويات إمداد المياه. بدون أدوات تنبؤية، من الصعب مواكبة التهديدات الجديدة.

الرابط الناقص مع الأجهزة فقط

ركزت الانتباه على معدات مكافحة الحرائق تاريخيًا على الميكانيكا وكيفية عملها بدلاً من مدى “ذكائها”. ونتيجة لذلك، كان على مشغلي المضخات تغيير الضغط يدوياً في الوقت نفسه الذي يراقبون فيه الإعدادات في الحالات الحرجة. بدون رؤية لمعدلات التدفق وأداء الصنابير، يترك رجال الإطفاء لتحديد ديناميات السوائل المعقدة في رؤوسهم أثناء الوقوف أمام حريق شرس.

نموذج محسّن: تنبؤي ومتصل وذكي

البيانات هي الملك، خاصة عندما يتعلق الأمر بمكافحة الحرائق؛ فهي توفر تفاصيل رئيسية حول تدفق الماء وضغطه في كل محرك؛ ومستويات المياه المتاحة؛ والخراطيم المستخدمة؛ وفعالية تطبيق الماء. و虽然 تكون هذه البيانات مفيدة لقادة الكتائب في المواقف المعقدة، إلا أنها لم تعد كافية.

ادخل التحليلات الوصفية. تُستخدم في خرائط الوقود والجغرافيا المكانية وتطبيقات الطقس وتوفر رؤى حاسمة مسبقًا، مثل إعلام رجال الإطفاء بأن الماء سينفد؛ أو أن المعدات قد تفشل؛ وتقديم تقديرات حول كيفية انتشار الحريق بناءً على الاستراتيجيات الحالية. يمكن لإدارات مكافحة الحرائق الاستعداد مسبقًا بدلاً من مجرد الاستجابة للطوارئ.

في المستقبل، ستقترح التحليلات الوصفية طرقًا لاستخدام الموارد بفعالية. سيساعد التعلم التعزيزي الأنظمة على تحديد أفضل مواقع كل محرك، وتحديد معدلات التدفق المناسبة، واكتشاف أسرع طريقة لإطفاء الحريق باستخدام أقل قدر من الماء. بناءً على البيانات التاريخية، نعتقد أن التحليلات الوصفية يمكن أن تقلل من استخدام الماء بنسبة 50٪ وتضاعف فعالية جهود مكافحة الحرائق.

تغيير كيفية استجابتنا للحرائق: تنبؤ وتحديد مواقع وإطفاء

المعدات التقليدية لمكافحة الحرائق ليست كافية بعد الآن. البيانات تغير كل شيء، ومنهج جديد لمكافحة الحرائق – تنبؤ وتحديد مواقع وإطفاء – سيتغير كيفية مكافحتنا للحرائق.

تنبؤ: من التفاعلي إلى الاستباقي

يتغير هذا المرحلة استجابة الحريق من التفاعل مع الطارئة إلى الاستعداد لها مسبقًا. من خلال استخدام المعلومات من الأنظمة المتصلة، ننتقل من مجرد النظر إلى البيانات السابقة إلى الحصول على رؤى في الوقت الفعلي.

• دراسات نماذج الذكاء الاصطناعي لتغيرات الضغط وتدفق السوائل في أنظمة المضخات الهيدروليكية. هذا ي置ّض الحسابات العقلية التي يقوم بها مشغلو المضخات الآن بالحسابات الدقيقة القائمة على الفيزياء.

• مساعدة التخطيط للموارد لتتنبأ متى سينفد المحرك من الماء. من خلال النظر إلى كيفية استخدام الماء بسرعة، يمكن لقادة المجموعات معرفة متى يحتاجون إلى العثور على مصادر مائية إضافية – قبل أن يفرغ الخزان.
• خوارزميات الصيانة التنبؤية تساعد في تحديد مشاكل المعدات، مثل ختم مضخة مكسور أو صمام، قبل أسابيع من حدوث عطل أثناء استجابة الحريق. هذا يساعد المستجيبين على تجنب المشاكل الخفية التي تعرض الأنظمة التقليدية للضعف.

تحديد مواقع: الاستجابة الفورية

مرحلة “تحديد المواقع” تستخدم البيانات التي تم جمعها في مرحلة “التنبؤ” لإنشاء استجابة فورية. تعمل كمركز التحكم الرئيسي في موقع الحريق، وتوحد الأجزاء التي عملت في السابق في صوامط منفصلة.

• تخصيص الموارد الديناميكي يعني أن المكونات مثل تدفق الماء وضغطه وصنبور يتم تغييرها في الوقت الفعلي لتناسب ما هو متوقع خلال حريق. عندما يتوسع الحريق، يمكن للنظام أن يقترح أو يغير تلقائيًا الضغط لتوفير القوة اللازمة لإطفاءه.
• طبقة الدعم القراري تقلل من الجهد العقلي الكبير اللازم للحسابات اليدوية. في المواقف المتغيرة بسرعة، يعالج السؤال: “أين يحتاج المحرك التالي أكثر؟”
• السيطرة التكيفية تدمج المعلومات الجديدة وتسمح للنظام بالتعديل بسرعة. عندما يتغير الرياح، أو عندما يتم إيقاف خط أنابيب، تتغير الاستراتيجية في الوقت الفعلي للحفاظ على السلامة والكفاءة.

إطفاء: تأثير دقيق

البيانات التي تم جمعها خلال مراحل “التنبؤ” و “تحديد المواقع” تتوحد لإطفاء الحرائق بسرعة وفعالية باستخدام أقل قدر من الموارد.

• التسليم المحسن: هذا يغير النهج التقليدي “المحاصرة والغمر”، الذي يولد浪费 ويسبب ضررًا غير ضروري، إلى توفير كمية الماء والضغط المناسبة لإطفاء الحريق.
• متابعة في الوقت الفعلي: أجهزة الاستشعار تقيس نجاح جهود الإطفاء相对于 تغيرات درجة الحرارة وقوة خط الحريق. نظام المتابعة يعدل ويوفر بدائل لمعدلات التدفق الحالية أو زوايا الهجوم.
• يتم التحكم في العملية عبر التغذية الراجعة في نظام مغلق آلي، والذي يراقب أداءه باستمرار ويتعديل وفقًا لذلك. في النهاية، الهدف هو تحسين الكفاءة والدقة من خلال ضمان أن جهود إطفاء الحريق دائمًا ما تكون متقدمة.

النتيجة

جمع البيانات يحول محرك الإطفاء من آلة إلى نظام ذكي يستخدم أجهزة استشعار والتعلم الآلي والتحليل في الوقت الفعلي لتوفير رؤى إستراتيجية حاسمة. هذا يؤسس لمستوى جديد من الوعي التشغيلي ونظام للحماية من الحرائق الحديث.

يمكن لرجال الإطفاء تغيير كيفية مكافحتهم للحرائق باستخدام البيانات والذكاء الاصطناعي، مما يسمح لهم بقياس نجاحهم وتحويل أساليب مكافحة الحرائق.