Chương 1 của luận văn học viện sẽ trình bày sơ lược về tình hình cháy nổ trên thế giới và ở Việt Nam, đồng thời nghiên cứu các mô hình giám sát cảnh báo cháy phổ biến cũng như xu hướng phát triển hệ thống này.1 Tổng quan tình hình cháy nổ trên thế giới và ở Việt Nam Các hệ thống IoT ngày càng có vai trò quan trọng trong sản xuất kinh doanh và mọi mặt của cuộc sống đang thu hút được sự quan tâm, nghiên cứu trên toàn thế giới với mục tiêu kết nối vạn vật, trong đó việc giám sát, thu thập thông tin là một phần quan trọng của hệ thống IoT. Việc nghiên cứu, xây dựng và làm chủ được một hệ thống IoT thời gian thực cả về phần cứng, phần mềm, phương thức kết nối, truyền tin rất có ý nghĩa trong khoa học công nghệ, từ đó làm tiền đề cho việc xây dựng các ứng dụng phục vụ cuộc sống. Việc phát hiện, cảnh báo các nguy cơ cháy hiện nay được hầu hết các nước trên thế giới quan tâm và xác định là một việc quan trọng bởi việc phát hiện càng sớm thì càng góp phần giảm thiểu nguy cơ lan rộng của đám cháy, thiệt hại về người và của do đám cháy sinh ra. Việc giám sát, cảnh báo cháy trên thế giới được thực hiện đối với các tòa nhà, khu dân cư, cho đến các cánh rừng với các phương thức từ thủ công cho đến tự động, đặc biệt trong thời điểm hiện nay với sự tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật thì việc ứng dụng các bộ cảm biến, hệ thống IoT, big data trong việc giám sát, cảnh báo cháy trở nên thuận lợi hơn.
Tuy vậy, dù áp dung nhiều biện pháp khoa học tiên tiến thì việc cảnh báo cháy ở các hộ gia đình, tòa nhà lớn còn gặp nhiều khó khăn vì nguy cơ phát sinh nguồn cháy phong phú, đa dạng, mỗi đất nước khác nhau thì người dân có thói quy sinh hoạt khác nhau nên mô hình của các nước chỉ có thể tham khảo khi thực thi tại nước bản địa. Các vụ hỏa hoạn thường để lại nhiều hậu quả lớn cả về người và của, làm ảnh hưởng tiêu cực đến cuộc sống của người dân, đất nước không chỉ ở cả Việt Nam và trên cả thế giới. Hiện nay ở Việt Nam, việc giám sát và cảnh báo cháy đang nhận được sự quan tâm đặc biệt của các cấp quản lý cũng như nhân dân đặc biệt sau các tác động tiêu cực từ những vụ hỏa hoạn đã xảy ra thời gian gần đây. Các công việc giám sát, cảnh báo cháy hiện nay hầu như đang thực hiện giản đơn thông qua thiết bị cảm biến khói, nhiệt độ thuần túy và thường chỉ báo động khi đám cháy đã lớn hoặc lan rộng (để tham số giám sát vượt ngưỡng của thiết bị cảm biến), phục vụ chữa cháy.
Biện pháp Luan van 4 này không phải là một giải pháp tối ưu, do không phải lúc nào điều kiện chữa cháy cũng là thuận lợi. Tiếp đến, vị trí địa lý, thời gian trong ngày có thể gây khó khăn cho khí tài và nhân sự cứu hỏa tiếp cận đám cháy. Ngoài ra, hoàn cảnh và nguyên nhân cháy có thể tăng tốc độ hoặc sự lan truyền đám cháy.1Tình hình cháy nổ trên thế giới Kinh tế ngày càng phát triển cùng với tốc độ đô thị hóa nhanh, cùng với đó là sự chuyển dịch cơ cấu của chuỗi cung ứng toàn cầu tạo cơ hội tăng trưởng mạnh mẽ cho các quốc gia đang phát triển, nhưng điều đó cũng đồng nghĩa với những rủi ro đặc biệt là rủi ro đến từ cháy nổ bởi vây quanh chúng ta ngày nay toàn bộ là các thiết bị điện tử. Các lục địa già hay các quốc gia thịnh vượng có mật độ dân cư ổn định và hạ tầng không biến động sẽ gặp phải hạn chế khó tiếp cận hiện trường khi hỏa hoạn xảy ra cũng như khó lắp đặt các thiết bị cảnh báo sớm.
Những điểm trên đều chỉ ra một thực tế rằng các vụ cháy nổ đã và đang ra tăng trên bình diễn trung của thế giới. Theo số liệu thống kê, trung tâm số liệu về các vụ cháy trên thế giới thuộc Hiệp hội quốc tế về các dịch vụ cứu hỏa [8], trong nhiều năm qua qua các đám cháy xảy ra ở nhiều quốc gia trên thế giới và để lại những hậu quả nặng nề. Số vụ cháy Số người chết trung bình Tổng Số vụ Số người chết Số trung bình Năm dân số, cháy Mỗi 100000 Mỗi 100 nước (nghìn người) mỗi 1000 (tỉ/inch) (triệu vụ) inch vụ inch 2016 40 3.1: Dữ liệu thống kê tình hình cháy nổ trên thế giới (2016-2020) Dựa vào bảng số liệu ta có thể thấy rằng thiệt hại về người của các vụ cháy nổ trên thế giới có dấu hiệu giảm, tuy nhiên số vụ cháy lại có xu hướng tăng lên. Phản ánh đúng thực trạng rằng đại bộ phận người dân đều có ý thức rõ ràng về cháy nổ nhưng việc để dẫn đến cháy nói chung và cháy ở khu vực dân cư đông đúc đặc biệt là hộ gia đình, nơi người dân khó có thể có các thiết bị cảnh báo sớm là một bài toán hiện hữu và đáng quan tâm giải quyết.
Tại Bỉ, vào khoảng thời gian từ 2014-2015, xảy ra tổng cộng Luan van 5 20,414 vụ cháy hộ dân, 103 vụ gây chết người với 128 người thiệt mạng. Tại Estonia, từ 2013 tới 2017, xảy ra tổng cộng 3,824 vụ cháy hộ dân, 195 vụ gây chết người với 228 người thiệt mạng. Ở Hà Lan, khoảng 4200 vụ cháy hộ dân được báo cáo mỗi năm.2 Tình hình cháy nổ tại Việt Nam Tháng 8/2021, toàn quốc xảy ra 431 vụ cháy và sự cố cháy (trong đó 171 vụ cháy theo quy định thống kê và 209 vụ sự cố chập cháy trên cột điện, thiết bị điện trong nhà dân cháy cỏ, rác và 51 vụ cháy rừng) làm chết 06 người, bị thương 21 người, thiệt hại về tài sản ước tính 11,6 tỷ đồng và 94,94 ha rừng. So với tháng 7/2021, số vụ cháy và sự cố cháy giảm 66 vụ, giảm 13,2% số người chết giảm 01 người, giảm 14,2% số người bị thương tăng 16 người, tăng 320% thiệt hại về tài sản giảm 17,98 tỷ đồng.
So với cùng kỳ năm 2020, số vụ cháy và sự cố cháy giảm 60 vụ, giảm 21,27% số người chết tăng 05 người (06/01) số người bị thương tăng 11 người, tăng 110% thiệt hại về tài sản giảm 11,24 tỷ đồng, giảm 49,2%.1: Tình hình cháy nổ ở nước ta giai đoạn (2015-2019) Về nguyên nhân các vụ cháy, sự cố theo số liệu của trang chủ cảnh sát phòng cháy chữa cháy 99/222 vụ (chiếm 44,6%), trong đó: Do sự cố hệ thống, thiết bị điện 46 vụ (chiếm 20,7%) do sơ xuất bất cẩn sử dụng nguồn lửa, nguồn nhiệt 46 vụ (chiếm 20,7%); do sự cố kỹ thuật 01 vụ (chiếm 0,45%) do vi phạm quy định an toàn phòng cháy chữa cháy 01 vụ (chiếm 0,45%) 01 vụ do tự cháy (chiếm 0,45%) do tai nạn giao thông 01 vụ (chiếm 0,45%) và 03 vụ do nguyên nhân khác (chiếm 1,35%) đang tiếp tục điều tra 123 vụ (chiếm 55,4%). Trong tháng 8/2021, xảy ra 263 vụ cháy và vụ sự cố cháy tại khu vực thành thị, chiếm 61,02% tổng số vụ, số vụ cháy tại hộ gia đình còn diễn biến phức tạp (53 vụ cháy nhà dân chiếm 12,3% tổng số các vụ cháy). Điển hình, ngày Luan van 6 16/7/2021 xảy ra vụ cháy nhà dân tại xã Ka Lăng, Mường Tè, Lai Châu làm 01 người chết; ngày 23/7/2021 xảy ra vụ cháy nhà dân tại xã Hướng Việt, Hướng Hóa, Thanh Hóa làm 01 người chết và 02 người bị thương; ngày 31/7/2021, cháy nhà dân tại Trà Nam, Nam Trà My, Quảng Nam làm 02 người chết. Lực lượng Cảnh sát phòng cháy chữa cháy tham gia 1.359 lượt phương tiện, 6.090 lượt cán bộ cảnh sát trực tiếp tổ chức chữa cháy 300/431 vụ cháy và sự cố cháy (chiếm 69,6%) xuất 178 lượt phương tiện, 1.143 lượt cán bộ cảnh sát trực tiếp tham gia 98 vụ, tổ chức cứu được 14 người, tìm kiếm được 59 thi thể, bàn giao cho cơ quan chức năng xử lý.
Số vụ cháy và sự cố cháy do lực lượng tại chỗ dập tắt là 131/431 vụ (chiếm 30,4%) [10]. Qua quan sát và phân tích, có thể thấy tình hình cháy của cả nước diễn ra một cách phức tạp, khó lường, tính chất đa dạng và có chiều hướng gia tăng về số vụ. Đánh giá chung tình hình có thể thấy còn nhiều bất cập trong công tác phòng cháy chữa cháy, dẫn đến thiệt hại về người và tài sản, đặc biệt các hộ gia đình tách biệt không nhận được sự hỗ trợ tốt như cư dân của các chung cư nên nếu xảy ra cháy thì hậu quả nghiêm trọng.2 Hệ thống giám sát cảnh báo cháy 1.1 Mô hình chung của các hệ thống giám sát, cảnh báo cháy Theo tiêu chuẩn Việt Nam về phòng cháy chữa cháy (TCVN 5738:2001) thì cơ bản kiến trúc chung của một hệ thống báo cháy gồm 03 phần.2: Sơ đồ chung của hệ thống giám sát cảnh báo cháy Thiết bị đầu vào: đây là nơi lắp đặt các thiết bị để phát hiện, tiếp nhận những thông tin thay đổi của môi trường xung quanh là nguyên nhân gây ra đám cháy. Về cấu trúc, khối này bao gồm tối thiểu một trong số các thành phần như đầu báo cháy khói, đầu báo cháy nhiệt, đầu báo cháy lửa.
Ngoài ra, có những hệ thống lắp đặt thêm đầu báo khí gas,. Ngoài các thiết bị báo cháy tự động như trên thì thiết bị đầu vào còn gồm hộp nút ấn báo cháy để thực hiện báo cháy thủ công bằng tay. Trung tâm báo cháy: Thiết bị cung cấp năng lượng cho các đầu báo cháy tự động và thực hiện các chức năng sau đây: nhận tín hiệu từ đầu báo cháy tự động và phát tín Luan van 7 hiệu báo động cháy, chỉ thị nơi xảy ra cháy; có thể truyền tín hiệu phát hiện cháy qua thiết bị truyền tín hiệu đến nơi nhận tin báo cháy hoặc / và đến các thiết bị phòng cháy chữa cháy tự động; kiểm tra sự làm việc bình thường của hệ thống, chỉ thị sự cố của hệ thống như đứt dây, chập mạch.; có thể tự động điều khiển sự hoạt động của các thiết bị ngoại vi khác. Trung tâm này là nơi tổng hợp thông tin từ các thiết bị vào đưa tới, sau đó đưa ra các quyết định cảnh báo nếu thiết bị vào nào đó phát hiện ra nguyên nhân gây cháy vượt quá ngưỡng cho phép.