探討4G移動(dòng)通信技術(shù)在消防工作中的應(yīng)用

徐 彬（福建省公安消防總隊(duì)信息通信處，福建福州350003）

探討4G移動(dòng)通信技術(shù)在消防工作中的應(yīng)用

徐 彬（福建省公安消防總隊(duì)信息通信處，福建福州350003）

近年來(lái)，隨著科技的迅速發(fā)展，現(xiàn)代通信技術(shù)也逐漸進(jìn)入跨越式發(fā)展階段。在當(dāng)前的消防工作中，4G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用具有十分重要的作用，可有效提高消防營(yíng)救效率，并且還可為火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)救活工作提供必要的指導(dǎo)。對(duì)此，本文首先分析了4G移動(dòng)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其次研究了4G移動(dòng)通信技術(shù)的特征，最后對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)在消防工作中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，以供參考。

4G移動(dòng)通信技術(shù)；消防工作；應(yīng)用

1 引言

消防工作直接關(guān)聯(lián)著人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，信息的及時(shí)高效傳遞有助于消防指揮營(yíng)救搶險(xiǎn)工作的順利進(jìn)行。在消防工作中，通過(guò)4G通信技術(shù)的運(yùn)用，不僅能夠?yàn)橄罍缁鹁仍峁└咚倏煽康男畔⑼ǖ?，還可促進(jìn)消防信息化建設(shè)工作的順利開(kāi)展。

2 4G移動(dòng)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

4G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)在于3G移動(dòng)通信技術(shù)，其并沒(méi)有完全脫離之前的通信技術(shù)，是以之前的通信技術(shù)為基礎(chǔ)，引入了一些新的通信技術(shù)。4G移動(dòng)通信技術(shù)采用了多輸入多輸出技術(shù)，在基站與移動(dòng)終端處均具備多個(gè)天線，能夠使得終端客戶在任何一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行無(wú)縫漫游，具體如圖1所示。4G移動(dòng)通信技術(shù)主要運(yùn)用全I(xiàn)P核心網(wǎng)技術(shù)，可在同一時(shí)刻接收2G通信系統(tǒng)、3G通信系統(tǒng)等信號(hào)，并且還可在不同的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上自由的切換，所以，即便通信網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)不同，4G移動(dòng)通信技術(shù)依舊能夠提供高效的網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)，從而更好的滿足個(gè)人定位與數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娴男枨蟆４送猓?G移動(dòng)通信技術(shù)使得通話質(zhì)量得以大幅改善，數(shù)據(jù)通信速度也更加快，4G移動(dòng)通信技術(shù)的最大數(shù)據(jù)傳輸速度率可達(dá)100Mbit/s，減少了項(xiàng)目成本的投入，并且吸引了更多的使用者。

圖14 G移動(dòng)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

3 4G移動(dòng)通信技術(shù)的特征

3.1 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量更高

3G移動(dòng)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度一般為2Mbps，且在少數(shù)特定的環(huán)境中，其下載速度往往會(huì)出現(xiàn)大幅下降的情況，例如在設(shè)備車輛內(nèi)網(wǎng)絡(luò)傳輸速度下降幅度較大，從而對(duì)用戶的使用質(zhì)量造成了直接的影響。通過(guò)4G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度最高可達(dá)100Mbps，受限制與影響的情況也較少，尤其是在3G信號(hào)質(zhì)量差的區(qū)域，也能夠確保網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣葷M足用戶預(yù)期要求。通過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)可知，在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)相對(duì)較差的區(qū)域，4G移動(dòng)通信技術(shù)的傳輸速度可達(dá)10Mbps，由此可知，相比于3G移動(dòng)通信技術(shù)，4G移動(dòng)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量更優(yōu)，在信號(hào)穩(wěn)定性較差的地區(qū)，也能夠確保網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣葷M足標(biāo)準(zhǔn)使用需求。

3.2 設(shè)備的信號(hào)覆蓋面積更廣

WIFI技術(shù)的應(yīng)用是通信技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)，4G移動(dòng)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度幾乎等同于WIFI技術(shù)。但WIFI技術(shù)接入對(duì)距離提出了較高的要求，超出既定范圍便無(wú)法使用，而4G移動(dòng)通信技術(shù)不會(huì)受到距離的限制與影響，較好的解決了以往通信技術(shù)在距離限制方面的問(wèn)題。4G移動(dòng)通信技術(shù)主要通過(guò)基站傳輸大范圍區(qū)域的信號(hào)，傳輸距離相對(duì)較遠(yuǎn)，并且也不會(huì)出現(xiàn)死角的情況，在使用過(guò)程中，在任何區(qū)域，均能夠通過(guò)4G移動(dòng)通信技術(shù)獲得所需求的資源信息。此外，4G移動(dòng)通信技術(shù)采用無(wú)線蜂窩站點(diǎn)設(shè)計(jì)，在一定區(qū)域范圍內(nèi)，能夠?qū)⑿盘?hào)覆蓋至用戶，所以，在用戶使用過(guò)程中，完全不需要擔(dān)心沒(méi)有信號(hào)的情況。

3.3 業(yè)務(wù)融合的行業(yè)更多

通過(guò)4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)整合信息系統(tǒng)、廣播娛樂(lè)與個(gè)人通信等內(nèi)容的目標(biāo)，滿足人們的工作與生活所需，大幅提升了行業(yè)認(rèn)可率。同時(shí)，在完成每個(gè)不同模式的無(wú)線通信系統(tǒng)的整合之后，還可相互切換不同區(qū)域的用戶信息，實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)平臺(tái)環(huán)境下的互聯(lián)目標(biāo)。所以，無(wú)論是運(yùn)用何種業(yè)務(wù)，均能夠確保業(yè)務(wù)融合完整性，推動(dòng)了4G移動(dòng)通信系統(tǒng)平臺(tái)環(huán)境下各行業(yè)的整合，為4G移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展提供更多的資源。

4 現(xiàn)代化通信技術(shù)在消防工作中的應(yīng)用

4.1 建立現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)連接

在進(jìn)行消防救援工作時(shí)，由于作戰(zhàn)目標(biāo)具備不確定性特征，往往存在諸多隨機(jī)問(wèn)題，消防救援對(duì)象的時(shí)間、地點(diǎn)以及火情情況均隨時(shí)有可能發(fā)生變化，具有較大的可變性。如果依舊采用傳統(tǒng)的通信與指揮系統(tǒng)，難以在有效的時(shí)間內(nèi)對(duì)復(fù)雜的災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行良好的處理與應(yīng)對(duì)，并且也無(wú)法將龐大的消防指揮中心直接移動(dòng)至火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。同時(shí)，由于火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)條件的影響與限制，要想在較短的時(shí)間內(nèi)完成救人、控制火勢(shì)蔓延等作戰(zhàn)目標(biāo)，必須將火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)與指揮中心進(jìn)行有機(jī)的連接，此時(shí)，通過(guò)4G移動(dòng)通信技術(shù)的應(yīng)用，可為指揮工作的順利開(kāi)展提供有效的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)途徑，不僅能夠?qū)馂?zāi)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行接收，還能夠?qū)⒒馂?zāi)現(xiàn)場(chǎng)中有價(jià)值的數(shù)字、文字與圖像信息等及時(shí)的反饋至指揮中心。

通常情況下，消防指揮與通信人員往往需要與指揮中心保持實(shí)時(shí)的通信聯(lián)系，通過(guò)4G通信技術(shù)的運(yùn)用，僅需要通過(guò)PDA或者是智能移動(dòng)終端，便可及時(shí)的匯報(bào)、記錄火災(zāi)實(shí)際狀況，主要涉及火情的進(jìn)展、各消防車輛到達(dá)事故現(xiàn)場(chǎng)營(yíng)救的速度、各指揮人員發(fā)布的救災(zāi)行動(dòng)等，以使得消防指揮中心即便不在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，也能夠?qū)崟r(shí)了解到火災(zāi)的動(dòng)態(tài)。除此之外，在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，指揮中心與現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)指揮人員還能夠通過(guò)4G移動(dòng)通信技術(shù)實(shí)時(shí)傳遞現(xiàn)場(chǎng)建筑物圖紙，指揮中心的數(shù)據(jù)庫(kù)還能夠?qū)F(xiàn)場(chǎng)受災(zāi)建筑物的平面圖、立體圖與內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖全部調(diào)出，然后再運(yùn)用4G通信網(wǎng)絡(luò)將其傳輸至現(xiàn)場(chǎng)指揮人員的移動(dòng)終端，為救援人員能夠及時(shí)的了解建筑物的實(shí)際情況提供幫助與便利，促進(jìn)救援工作的及時(shí)開(kāi)展。

4.2 傳輸火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)圖像

近年來(lái)，隨著4G圖像傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展與逐漸成熟，我國(guó)大部分區(qū)域現(xiàn)已采取4G的方式向后方的指揮中心傳輸有關(guān)的圖像信息，為火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)圖像的采集與傳輸?shù)确矫鎲?wèn)題的妥善解決提供了有效的途徑。同時(shí)，將4G圖像傳輸設(shè)備大量投入實(shí)際運(yùn)用，可在第一時(shí)間內(nèi)向指揮中心與調(diào)度中心傳輸現(xiàn)場(chǎng)的火災(zāi)狀況，大大提升了現(xiàn)場(chǎng)火情應(yīng)急處理能力，可有效避免現(xiàn)場(chǎng)火災(zāi)失控。

火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)害救援信息的傳輸工作中，對(duì)于4G通信技術(shù)的運(yùn)用，主要是在綜合管理平臺(tái)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，此類網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)主要涉及客戶端軟件、PDA、手機(jī)APP等，不僅能夠提供現(xiàn)場(chǎng)災(zāi)害救援的實(shí)時(shí)聲音、圖像與視頻，還能夠在各類網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)中進(jìn)行廣泛的運(yùn)用，促進(jìn)了音頻、視頻數(shù)字化、多媒體的通信管理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，并且還能夠達(dá)到指揮調(diào)度可視化、扁平化要求，從而為消防指揮中心與調(diào)度部門提供最新的火情動(dòng)態(tài)信息。由4G通信技術(shù)傳輸?shù)膱D像清晰度更高，實(shí)際傳輸速度也更加快，相比于3G通信技術(shù)，具備更加廣泛的應(yīng)用前景，必定能夠?yàn)橄乐笓]工作的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

4.3 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)度

在消防工作中，消防部門最為關(guān)心往往是消防車輛的實(shí)際行駛情況，例如：車輛行駛過(guò)程中是否存在擁堵的情況，亦或者是水箱是否處于良好狀態(tài)等，通過(guò)4G通信技術(shù)的運(yùn)用，能夠?yàn)橄绬挝活I(lǐng)導(dǎo)與指揮部門救火車輛調(diào)度提供行車軌跡，全程監(jiān)控車輛的出動(dòng)、出水、救援情況，保證后期單位總結(jié)有案可查、有據(jù)可查。

此外，現(xiàn)代消防工作逐步向“防消結(jié)合”方向發(fā)展，在一些火災(zāi)高危單位與樓房，往往更加需要做好消防遠(yuǎn)程監(jiān)控工作。4G通信技術(shù)是在中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通與中國(guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種技術(shù)，能夠?qū)Τ鞘谢馂?zāi)高危單位與樓宇進(jìn)行有效的監(jiān)控。在實(shí)際生活中，城市火災(zāi)高危單位的分布往往較分散，城市間高樓林立，高速地鐵隧道各類道路復(fù)雜、部分地區(qū)山脈河流阻擋，大大增加了有線通信使用的困難。

通過(guò)4G移動(dòng)通信技術(shù)的運(yùn)用，可有效解決上述諸多監(jiān)控困難，具體如下：①可解決公共無(wú)線網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，即為能夠解決由于其固有的抖動(dòng)效應(yīng)、鄰頻道干擾等情況而導(dǎo)致的圖像質(zhì)量低下的問(wèn)題。②因受到監(jiān)控設(shè)備經(jīng)濟(jì)投入的限制，4G通信技術(shù)可采用終端形式實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控火災(zāi)高危單位與樓宇的目的，減少架設(shè)電纜的成本投入，為監(jiān)控通信系統(tǒng)自身的可靠性與經(jīng)濟(jì)性提供保障。③由相關(guān)研究結(jié)果可知，4G通信傳輸流量一般會(huì)隨著圖像質(zhì)量要求的變化而發(fā)生改變，在監(jiān)控系統(tǒng)中，依據(jù)靜止圖像及動(dòng)態(tài)圖像的傳輸要求，4G通信流量可作出適應(yīng)性調(diào)整，從而為消防部門監(jiān)控分析提供靈活的、可擴(kuò)充的監(jiān)控信息。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著近年來(lái)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，以4G為代表的通信技術(shù)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的各領(lǐng)域中得到了十分廣泛的應(yīng)用。消防是一項(xiàng)直接關(guān)聯(lián)國(guó)民生活安全的重要工作，通過(guò)4G移動(dòng)通信技術(shù)的支持與幫助，可更好的滿足“快，準(zhǔn)，急”的工作要求。

［1］孫曉雅.4G移動(dòng)通信技術(shù)在消防滅火救援指揮系統(tǒng)中的應(yīng)用［J］.信息技術(shù)與信息化，2015（02）：22～23.

［2］劉新科.基于4G移動(dòng)通信技術(shù)的消防應(yīng)急指揮系統(tǒng)［J］.通訊世界，2015（16）：70～71.

［3］范 毅.基于4G網(wǎng)絡(luò)的大型場(chǎng)館消防視頻監(jiān)控系統(tǒng)［J］.信息通信，2015（07）：253.

TN929.53

A

2095-2066（2016）29-0266-02

2016-9-27

徐 彬（1978-），男，助理工程師，大學(xué)本科。