5G通信技術(shù)在消防救援中的應(yīng)用實踐分析

黃雅蕾

摘要：5G通信技術(shù)在推動各行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的同時，也為對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求較高的行業(yè)領(lǐng)域提供了技術(shù)保障，雖然當(dāng)前5G通信技術(shù)的普及應(yīng)用還存在一定局限性，但已表現(xiàn)出突出的安全和通信效率優(yōu)勢。5G通信技術(shù)在消防救援領(lǐng)域的應(yīng)用實踐，有利于保障消防救援工作的調(diào)度時效性，提高救援效率?，F(xiàn)主要分析5G通信技術(shù)在消防救援中的應(yīng)用實踐，并探討當(dāng)前5G通信技術(shù)在實踐應(yīng)用中的局限性問題，提出了相應(yīng)的優(yōu)化策略。

關(guān)鍵詞：5G通信；技術(shù)；應(yīng)用實踐；消防救援

當(dāng)前，消防救援工作的壓力和難度越來越大，要快速控制火災(zāi)，保障民眾人身安全，必須切實重視對消防救援能力與救援工作開展科學(xué)性的不斷提升。在自動化科技不斷發(fā)展的當(dāng)下，消防救援技術(shù)也實現(xiàn)了長足的發(fā)展，將5G通信技術(shù)應(yīng)用于消防救援領(lǐng)域，能夠進一步發(fā)揮各項先進消防技術(shù)的實踐應(yīng)用價值，增強消防救援的精準性和有序性，同時進一步深化消防救援的信息化建設(shè)，提高消防救援效率和質(zhì)量，為社會民眾提供更高水平的安全保障。

1 5G通信技術(shù)在消防救援中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1? 5G通信技術(shù)

5G通信技術(shù)是第五代移動通信技術(shù)的簡稱，相較4G通信系統(tǒng)，5G通信系統(tǒng)在各方面均實現(xiàn)了顯著的突破。第一，5G通信技術(shù)最高可實現(xiàn)10Gb/s的傳輸速率，比4G傳輸速度快100倍，數(shù)據(jù)傳輸能力更加強大。第二，5G技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全范圍網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋，如停車場、深山等傳統(tǒng)通信信號易被阻隔的地區(qū)也能使用網(wǎng)絡(luò)。第三，5G網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)延遲僅1ms，4G網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)延遲則為30～70ms，這一低延時特點大幅縮短了網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時間，促進了遠程醫(yī)療、無人駕駛等領(lǐng)域的發(fā)展，確保智能系統(tǒng)可在第一時間接收、傳輸各類指令[1]。第四，5G通信系統(tǒng)的能源消耗更低，可支持大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)萬物互聯(lián)，將各類終端、傳感器連入網(wǎng)絡(luò)，可實現(xiàn)智能化實時管控，提高用戶體驗，高質(zhì)量滿足用戶需求。

1.2? 5G通信技術(shù)在消防救援中的應(yīng)用優(yōu)勢

首先，將5G通信技術(shù)應(yīng)用于消防救援，能夠顯著提升消防數(shù)據(jù)傳輸效率和消防服務(wù)水平，也有利于控制網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。其次，消防救援需要使用眾多傳感和視頻監(jiān)控設(shè)備，5G通信技術(shù)在其中的應(yīng)用可充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)密集性優(yōu)勢，通過增加基站外天線數(shù)量，提高通信系統(tǒng)靈活性和容量。5G天線技術(shù)可實現(xiàn)對空覆蓋，適應(yīng)消防救援無人機使用要求，保障實時救援工作順利開展。最后，5G通信技術(shù)可實現(xiàn)高頻傳輸，擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，降低網(wǎng)絡(luò)間的干擾，有利于構(gòu)建滿足消防需求的局域網(wǎng)絡(luò)，同時也可基于此革新消防設(shè)備，縮小消防設(shè)備體積，降低能耗，保障消防救援。

2 消防救援中5G通信技術(shù)的應(yīng)用技術(shù)架構(gòu)

隨著5G通信技術(shù)和云計算、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)在消防救援領(lǐng)域的融合應(yīng)用，智慧消防救援物聯(lián)網(wǎng)逐步建立完善，消防救援工作開展過程中的指揮、監(jiān)督、隊伍管理等智能化水平大幅提升，無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋普及，業(yè)務(wù)場景智能化，智慧消防發(fā)展不斷深化，成為智慧城市建設(shè)發(fā)展過程中的重要安全保障。依托于5G通信技術(shù)的智慧消防救援物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)主要包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層，借此實現(xiàn)各項實踐應(yīng)用功能。感知層主要由無線傳感器件、GPS定位及RFID無線射頻技術(shù)等構(gòu)成，感知層中的傳感器可對救援現(xiàn)場的具體情況加以感知識別，搜集各項基礎(chǔ)資料[2]。網(wǎng)絡(luò)層主要負責(zé)處理感知層搜集到的數(shù)據(jù)信息，并將其通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至數(shù)據(jù)中心。應(yīng)用層能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)層傳輸而來的數(shù)據(jù)信息進行深入分析，如通過分析火災(zāi)現(xiàn)場的監(jiān)控影像，采集確認火災(zāi)現(xiàn)場自動報警器位置信息等數(shù)據(jù)，為現(xiàn)場消防救援工作提供重要支持。

3 5G通信技術(shù)在消防救援中的實踐應(yīng)用

3.1? 生命體征監(jiān)控

依托5G通信技術(shù)可開發(fā)生命體征傳感器，消防員佩戴之后即可在救援過程中實時感應(yīng)消防員生命體征，傳輸至后方指揮中心，為后方?jīng)Q策指揮提供有力支持，保障消防員人身安全。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用已經(jīng)逐漸普及，每個設(shè)備終端和傳感器均具有其專屬信息和地址等，無須布置額外硬件設(shè)備，定位更加精準，5G時代可將定位精準度控制在厘米級[3]。同時，終端設(shè)備可擺脫位置和時間限制，隨時保持聯(lián)網(wǎng)，提供更加精準的位置信息，解決復(fù)雜救援環(huán)境中的人員定位問題，使消防員的生命安全得到更加有力的保障。

3.2? 遠程救援

將5G通信技術(shù)和AR、VR技術(shù)相結(jié)合，可搭建現(xiàn)代智能化遠程救援系統(tǒng)用于消防救援。利用VR設(shè)備和AR眼鏡等設(shè)備，救援現(xiàn)場的消防員即可實時傳輸現(xiàn)場情況，使后方指揮中心更及時準確地掌握火場情況，進而制定科學(xué)有效的決策。通過分析火場實時狀況，救援專家也可實時調(diào)整制定最優(yōu)救援方案，并實時向一線人員傳遞指令[4]。5G通信技術(shù)令跨平臺協(xié)同救援得以實現(xiàn)，令救援效率顯著提升。另一方面，在將傷員運送至醫(yī)院過程中，可與醫(yī)院遠程對接，使醫(yī)院有更多時間確定最佳搶救方案，做好提前準備，為傷員救治爭取更多時間。

3.3? 消防設(shè)施智慧化

智慧消防體系建設(shè)在5G通信技術(shù)的支持下實現(xiàn)長足發(fā)展的同時，物聯(lián)傳感設(shè)備的應(yīng)用與技術(shù)輻射范圍也得以大大拓展，設(shè)備間實現(xiàn)了緊密的互通，在災(zāi)情防控、危急事件應(yīng)對等方面發(fā)揮著越來越大的作用。消防救援領(lǐng)域中，5G通信技術(shù)可賦能產(chǎn)業(yè)升級，如在公共場所等人員密集地區(qū)安裝煙霧報警器，如果煙霧濃度超標，報警器在報警的同時，也會第一時間向相關(guān)人員發(fā)送火災(zāi)發(fā)生地點、具體火情和風(fēng)險等級等信息，通過中消云、中國移動等單位協(xié)同搭建的智慧消防云平臺、智能探測器和終端的應(yīng)用，切實發(fā)揮了5G通信技術(shù)的優(yōu)勢，對消防救援設(shè)施進行了智慧化升級，利用先進技術(shù)手段，實現(xiàn)了全方位的火災(zāi)監(jiān)控，為消防救援工作落實創(chuàng)造了良好的保障[5]。

3.4? 車輛互聯(lián)

5G通信技術(shù)具有的低功耗應(yīng)用優(yōu)勢，使車輛裝備可實現(xiàn)長時間聯(lián)網(wǎng)，在消防車輛和相關(guān)裝備上安裝相應(yīng)的傳感器，即可對其進行在線統(tǒng)一管理，不同車輛裝備之間也能夠互聯(lián)互通。傳感器安裝聯(lián)網(wǎng)之后，利用終端設(shè)備即可實時掌握各輛消防車輛的保養(yǎng)維護狀況，如發(fā)動機轉(zhuǎn)速、汽油余量等，同時也能夠收集車輛動態(tài)運行數(shù)據(jù)，如潤滑油溫度、水泵出水口流量與壓力等，進而更加全面細致地了解消防車輛的運行情況?；谒鸭系母黜棓?shù)據(jù)信息，可為滅火救援工作提供相應(yīng)的決策支持。

3.5? 無人滅火

依托車輛裝備物聯(lián)網(wǎng)和遠程定位系統(tǒng)，可實現(xiàn)無人滅火救援，能夠大大降低消防救援工作中的人員傷亡。具體應(yīng)用過程中，根據(jù)火災(zāi)警情，無人駕駛消防車輛在接收指揮中心的指令后，會自動進行路線規(guī)劃，快速到達火災(zāi)現(xiàn)場。車輛前往期間，偵查無人機可先行進行現(xiàn)場火情偵查，向指揮中心傳遞實時災(zāi)情，輔助指揮決策人員制定救援方案[6]。同時，在聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下，指揮中心可隨時掌握各輛消防車輛的器材裝備狀況，利用5G通信網(wǎng)絡(luò)遠程遙控移動消防炮、消防機器人等進行滅火救援工作。隨著5G通信技術(shù)的不斷發(fā)展和深化應(yīng)用，未來消防救援工作可逐漸實現(xiàn)無人化，形成一體化全方位救援作戰(zhàn)系統(tǒng)，僅需數(shù)名指揮人員即可遠程操控各類器材設(shè)施，高效開展無人化消防救援。

3.6? 遠程監(jiān)管

綜合運用物聯(lián)網(wǎng)和5G通信技術(shù)，可以搭建遠程消防監(jiān)控系統(tǒng)，涵蓋消防水源監(jiān)測、電氣火災(zāi)報警監(jiān)控、消防電源監(jiān)控等功能，最終形成覆蓋整個城市的消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)。與此同時，利用圖像采集、三維建模等計算機信息技術(shù)，可以通過可視化與數(shù)字化方式實時監(jiān)管重點消防單位，全天候監(jiān)控現(xiàn)場情況。消防單位也可和環(huán)保、城建、水務(wù)和氣象等城市管理部門協(xié)同制定數(shù)字化應(yīng)急預(yù)案，通過部門間數(shù)據(jù)信息共享，進一步提高城市消防安全水平。

4 5G通信技術(shù)在消防救援中的應(yīng)用局限

4.1? 設(shè)備系統(tǒng)不統(tǒng)一

綜合消防隊伍5G通信技術(shù)的實踐應(yīng)用情況，通信設(shè)備統(tǒng)一性不足，不同類型設(shè)備的使用標準和執(zhí)行協(xié)議也很難完美匹配，設(shè)備間難以通用。技術(shù)標準方面的差異，甚至導(dǎo)致相同類型設(shè)備不兼容，影響5G通信技術(shù)應(yīng)用效果的實現(xiàn)。雖然各消防救援系統(tǒng)中均已逐步引進5G通信技術(shù)，信息傳輸水平顯著提升，但系統(tǒng)不匹配問題始終存在，導(dǎo)致救援現(xiàn)場指揮準確性大大降低，信息傳輸效率受限，需要配備多項信息傳輸設(shè)施，使得各項救援工作存在一定滯后性，不利于救援現(xiàn)場各類信息的上傳下達。

4.2? 技術(shù)引進不統(tǒng)一

在引進5G通信技術(shù)構(gòu)建城市消防物聯(lián)網(wǎng)體系的過程中，相較于一線城市，二三線城市的接納程度還比較低，5G通信系統(tǒng)引進時間還比較短。二三線城市5G通信人才數(shù)量遠遠低于一線城市，且相關(guān)專業(yè)高精尖人才的引進難度也更大[7]。此外，偏遠山區(qū)、地下建筑等特殊地形也存在信號屏蔽阻隔問題，導(dǎo)致新系統(tǒng)引進更加困難，實時監(jiān)控系統(tǒng)無法落實應(yīng)用。

4.3? 技術(shù)拓展性不足

高水平的通信能力是消防救援指揮中心達成國家消防部可視化指揮、大數(shù)據(jù)采集分析等功能要求的基礎(chǔ)保障。5G通信系統(tǒng)具有穩(wěn)定高速的應(yīng)用特點，是各項應(yīng)用功能的技術(shù)支撐。但是5G通信系統(tǒng)實際應(yīng)用過程中可能出現(xiàn)各種各樣不符合標準要求的問題。再加上系統(tǒng)日常維護不足，人才匱乏等缺陷，進一步局限了5G通信技術(shù)的實際應(yīng)用，導(dǎo)致消防救援系統(tǒng)仍存在很多需要完善強化的地方[8]。

5 5G通信技術(shù)在消防救援中應(yīng)用的優(yōu)化策略

5.1? 健全通信支持體系

構(gòu)建覆蓋全國范圍的消防救援通信支持體系，是5G通信技術(shù)推動消防救援事業(yè)發(fā)展的重要支撐，有利于提升消防工作效率和組織緊密性。各級政府要加強頂層設(shè)計，構(gòu)建規(guī)范標準的消防通信支持體系，完善相關(guān)建設(shè)標準，加大推廣落實力度。各地應(yīng)遵照標準進行消防救援系統(tǒng)升級或改造，避免因技術(shù)標準不統(tǒng)一導(dǎo)致反復(fù)調(diào)整的問題出現(xiàn)。同時，要加快建設(shè)救援指揮中心，覆蓋鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域，暢通應(yīng)急指揮通信渠道，做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集整合，為5G通信技術(shù)的全面應(yīng)用普及做好準備。此外，省市縣各級消防救援單位應(yīng)協(xié)同合作，打通各級系統(tǒng)間的通信渠道，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

5.2? 健全消防救援指揮體系

依托消防應(yīng)急服務(wù)平臺開展消防預(yù)警防控和應(yīng)急指揮，能夠使消防隊伍建設(shè)和消防救援工作開展更加專業(yè)化和正規(guī)化。各級消防單位應(yīng)不斷完善現(xiàn)有消防救援通信平臺，建設(shè)衛(wèi)星地面站和相關(guān)操控機房，裝備相應(yīng)的衛(wèi)星通信指揮車和輔助設(shè)施等，推動消防通信配備全覆蓋，形成健全的消防救援指揮體系[9]。各級消防救援單位應(yīng)定期開展綜合演練，與地方政府、重點消防單位和通信部門等協(xié)同合作，建立高效的消防救援指揮保障機制，增強消防救援流程的規(guī)范性，不斷提高消防救援效能水平。

5.3? 健全消防救援人才培養(yǎng)體系

在消防救援軟硬件不斷升級，戰(zhàn)略布局優(yōu)化革新的過程中，專業(yè)技術(shù)人才均是重要的保障，要深化5G通信技術(shù)在消防救援領(lǐng)域的應(yīng)用，必須重視對消防技術(shù)人才的培養(yǎng)，加大技術(shù)發(fā)展投入力度[10]。一方面，應(yīng)出臺相關(guān)5G扶持政策，吸引高精尖技術(shù)人才深入研究5G尖端技術(shù)，為5G通信技術(shù)在消防救援領(lǐng)域的價值發(fā)揮提供有力保障。另一方面，要加強消防救援隊伍建設(shè)，定期開展救援模擬訓(xùn)練，綜合運用VR和5G通信技術(shù)，營造滅火救援體驗場景，在確保消防隊員人身安全的前提下，逐步幫助隊員克服心理障礙，掌握救援戰(zhàn)術(shù)要領(lǐng)，增強日常培訓(xùn)實用性與有效性，解決培訓(xùn)場地有限問題。通過健全現(xiàn)有消防救援人才培養(yǎng)體系，逐步建立起具有更高專業(yè)性和科學(xué)性的消防隊伍，提高消防救援效率。

6 結(jié)語

新時期背景下，消防救援需求日益復(fù)雜，隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷升級發(fā)展，應(yīng)切實加強消防救援信息化建設(shè)，逐步深化消防救援領(lǐng)域中5G通信技術(shù)的應(yīng)用，積極適應(yīng)現(xiàn)代化科技發(fā)展。加強對5G通信技術(shù)的認識和掌握，將5G通信技術(shù)與消防救援更加深入地融合，有利于推進智能化消防救援建設(shè)，不斷提高現(xiàn)代消防救援水平，盡可能降低火災(zāi)中的人員傷亡。消防部門應(yīng)大力重視5G通信技術(shù)的應(yīng)用，不斷實踐探索其與消防救援各項工作的結(jié)合，逐步建設(shè)現(xiàn)代智能化的消防救援體系，提高對重大風(fēng)險事件的應(yīng)急能力，為和諧社會的發(fā)展建設(shè)護航保駕。

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Practical analysis of the application of 5G communication technology in fire rescue

Huang Yalei

（Zhengzhou Fire and Rescue Division，Henan Zhengzhou 450000）

Abstract： 5G communication technology in promoting the intelligent transformation of various industries at the same time， but also for the network technology requirements of the industry field to provide technical security， although the current popularization and application of 5G communication technology still has certain limitations， but has shown outstanding security and communication efficiency advantages. 5G communication technology in the field of fire rescue application practice is conducive to guaranteeing the scheduling timeliness of the fire rescue work and improving the rescue efficiency. Now we mainly analyze the application practice of 5G communication technology in fire rescue， and discuss the limitations of the current 5G communication technology in the practical application， and put forward the corresponding optimization strategy.

Keywords： 5G communication; technology; application practice; fire rescue