耿鐸

摘要：5G通信技術的全面推廣和應用能夠使社會經(jīng)濟發(fā)展變得更加迅速，在消防救援領域中的應用可以提高消防救援隊伍的應急能力，確?？焖偻瓿筛黝悡岆U救災任務。文章針對5G通信手段推進消防信息化建設路徑進行深入探究，明確5G通信技術的主要優(yōu)勢和特點，并且對消防救援信息化建設的問題和不足進行分析，提出針對性地解決策略，確保5G通信真正推動智慧消防的全面發(fā)展。

關鍵詞：5G通信;消防信息化;建設路徑

在萬物互聯(lián)的時代下，智慧消防能夠依托互聯(lián)網(wǎng)技術、人工智能技術、虛擬現(xiàn)實技術、移動通信技術對各種災害事故進行應急處理，從而保證救援效率顯著提高。由于當前的通信技術手段很難滿足消防應急救援的需求，因此要高度重視5G通信技術的合理應用，建立完善的消防救援和應急調(diào)度保障體系，為智能消防的全面發(fā)展提供重要幫助。

一、5G通信技術的概述

（一）5G技術發(fā)展情況

隨著2019年我國正式頒布5G通信商用牌照，5G技術在我國已經(jīng)大范圍推廣與普及，建成了全球規(guī)模最大的5G移動網(wǎng)絡。通過5G技術創(chuàng)新發(fā)展能夠推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，增強社會經(jīng)濟發(fā)展活力。5G作為第5代移動通信技術網(wǎng)絡，傳輸速率最高可達10Gbt/s，比以前的LTE蜂窩網(wǎng)絡速度快10倍以上，具有更低的網(wǎng)絡延遲[1]。通過5G網(wǎng)絡大規(guī)模的建設能夠為更多智能設備提供支持，具有高速率、低延遲、多連接等顯著特點，能夠有效緩解消防救援領域的通信難點問題，增強針對性。

（二）5G技術優(yōu)勢

5G移動通信技術理論數(shù)據(jù)延遲為1ms，幾乎相當于沒有。與4G技術相比較5G通信數(shù)據(jù)吞吐量更高，數(shù)據(jù)延遲更低，具有顯著的移動性。5G能夠在城市中心、辦公商業(yè)區(qū)、早晚高峰地鐵和節(jié)假日旅游景點等人流密集區(qū)域和移動設備數(shù)量眾多的區(qū)域保證信號穩(wěn)定，確保所有設備都能夠同時同地快速暢享移動網(wǎng)絡。5G通信技術的頻段更高，4G移動通信頻段位于0.8～3GHz之間，絕大多數(shù)的頻段都集中在2.5GHz以下，5G網(wǎng)絡為了能夠獲得更高的速率，將采用2.5～100GHz的頻段區(qū)間，同時5G具備了大寬帶、低延時廣連接的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)增強移動寬帶、超高可靠低時延通信和海量機器類通信，能夠用于超高清視頻、云辦公等大流量移動寬帶業(yè)務領域，還能夠用于工業(yè)自動化、無人駕駛等需要低延時、高可靠連接的業(yè)務場景。

二、當前消防信息化建設的不足

（一）通信技術手段落后

消防救援隊伍作為應急救援的主力軍和國家隊，面臨著復雜多變的任務形式，通過5G通信技術可以建設現(xiàn)代化的消防應急通信保障體系，在消防救援工作中發(fā)揮非常關鍵的作用[2]。目前在消防救援隊伍通信建設中，依然存在著通信頻率短、網(wǎng)絡頻點少、信號覆蓋較差等各種問題，而且通信技術缺乏抗干擾功能，很容易造成信號被偵察攔截。大多數(shù)消防應急救援主要集中在山區(qū)、高溫、輻射等惡劣環(huán)境下，很容易造成信號數(shù)量明顯下降，只適合地形簡單、小規(guī)模的救援場面。隨著消防救援隊伍逐漸配備了GoTa對講系統(tǒng)，通訊距離和通信質(zhì)量得到有效改善，但依然無法覆蓋地下建筑或偏遠地區(qū)，造成消防救援通訊自動化應用不充分。

（二）技術可拓展性不強

當前，在消防系統(tǒng)信息化建設管理中，各級消防應急救援隊伍必須逐漸開展滅火救援指揮實戰(zhàn)化演練，可視化技術指揮調(diào)度、大數(shù)據(jù)功能決策等都需要更加穩(wěn)定的傳輸信號，對消防通信設備提出了更高要求?，F(xiàn)有的消防通訊設備基本采用傳統(tǒng)通信技術手段，導致消防設備之間的連接效率不理想。

（三）穩(wěn)定性不強

消防救援隊伍目前所采用的通信網(wǎng)絡主要包括衛(wèi)星通信、電子政務外網(wǎng)、指揮信息網(wǎng)以及無線通信網(wǎng)絡，但目前這些通信網(wǎng)絡依然存在著運行不穩(wěn)定、網(wǎng)絡覆蓋不健全等問題，導致信息化水平無法滿足日常需求。信息化源頭缺乏有效監(jiān)管，應用范圍有限，信息化水平不高，火災風險智能分析和隱患動態(tài)監(jiān)測預警能力較低，無法形成快速機動、真實靈敏的火災現(xiàn)場感知網(wǎng)絡。對于火災信息采集的時效性和準確性不高，無法為指揮決策提供重要的輔助功能，也無法滿足滅火救援的實戰(zhàn)化需求。要想實現(xiàn)智能消防，最重要的就是建立可視化指揮調(diào)度平臺、互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)分析決策功能，這些都需要高效的網(wǎng)絡技術保障。

（四）融合集成度不高

當前消防救援指揮團隊所采用的通信技術和協(xié)議標準各不相同，各種設備之間的通用效果不理想[3]。應急通信裝備集成化、輕便性、網(wǎng)絡擴展性、抗毀性不高，一方面，各種信息通信系統(tǒng)單獨建設，造成人力、物力、財力的極大浪費，各種網(wǎng)絡設備成本非常高。另一方面，很多現(xiàn)場指揮員都需要佩戴多臺指揮通信裝備，通過350M對講機對現(xiàn)場進行實時指揮調(diào)度，還需要通過公網(wǎng)集群對講機和圖傳與指揮中心進行及時連接，使得一線指揮員自身的工作任務非常繁重?；馂木仍F(xiàn)場需要多部門聯(lián)合作戰(zhàn)，造成通訊信號網(wǎng)絡非常的混亂，處置能力下降。不同組織部門歸口不一，致使通訊裝備連接存在明顯壁壘，需要多個部門共同趕往事故現(xiàn)場，政令指揮不通暢、反饋不及時，很容易造成搶險救援出現(xiàn)延誤。

三、5G通信技術在消防領域應用的思路分析

（一）拓寬消防感知網(wǎng)絡觸角

在智慧消防構(gòu)建的過程中要加大消防信息化的建設力度，促進消防救援團隊轉(zhuǎn)型升級。消防救援團隊必須向全災種、大應急轉(zhuǎn)變，有效延伸5G+消防應急網(wǎng)絡場景，構(gòu)建適合應急消防管理的信息化支撐體系。5G技術廣連接的特點不僅能夠保證人與設備之間的快速連接，同時也能夠增強設備之間的連接。通過單兵圖傳、新型無人機等多種智能設備，能夠快速對人員定位、有毒可燃氣體偵測、生命體征探索等多種技術進行改造升級，在事故現(xiàn)場能夠快速集中人員、車輛、裝備等關鍵要素，為現(xiàn)場指揮救援提供最新的災情信息和實時的數(shù)據(jù)支撐，實現(xiàn)戰(zhàn)場透明化。在火災防控演練中，通過消防大數(shù)據(jù)預警管理系統(tǒng)能夠獲取溫度傳感、煙霧監(jiān)測、水壓監(jiān)測、火災監(jiān)測等多種傳感器設備的實時數(shù)據(jù)，擴大火災監(jiān)控的覆蓋范圍，實現(xiàn)區(qū)域信息的自動采集與智能分析，推動消防預警機制關口前移。在隊伍管理中還能夠通過5G直播技術加強對全體消防救援隊伍的教育和培訓，提高政治教育、人員管理、財務管理、戰(zhàn)勤管理等多種業(yè)務水平。將5G技術和無線射頻技術、軌跡監(jiān)測技術、圖像識別技術相互融合，可快速對人、車、裝備等相關信息進行自動化感知，助力消防信息化建設[4]。

（二）打造融合通信指揮網(wǎng)絡中樞

單兵圖傳和公網(wǎng)集群對講機是保障通信的關鍵，目前存在整合度低、穩(wěn)定性不高等問題，在遇到重大事故時，救援通訊無法得到保障，將5G技術與消防通信指揮系統(tǒng)相互融合，能夠打破各級應急救援部門之間的信息壁壘。依托運營商的基礎通訊資源，通過5G網(wǎng)絡切片技術能夠真正實現(xiàn)公眾業(yè)務和消防業(yè)務之間的物理隔離，使消防通訊品質(zhì)更高、延時更低、數(shù)據(jù)傳輸更加安全，實現(xiàn)科學高效的應急通信保障體系建設。

（三）技術融合，助力工作模式變革

虛擬現(xiàn)實技術和現(xiàn)實增強技術能夠在5G技術的支持之下得到快速發(fā)展，通過AR構(gòu)建智能消防系統(tǒng)，依托5G+移動邊緣技術在AR平臺上快速構(gòu)建虛擬災害現(xiàn)場，對道路、車輛、人員、消防設施等相關信息進行模擬，使作戰(zhàn)指揮更加精細化，同時也能夠為指揮員帶來更加真實直觀的現(xiàn)場感受。利用VR/AR技術開展模擬演練和消防教育，構(gòu)建虛擬場景，可以提高數(shù)據(jù)化應用的整體水平。

三維建模、信息收集和數(shù)據(jù)仿真能夠?qū)φ麄€消防重點進行全面分解，實現(xiàn)大規(guī)模的場景應用，確保各級消防指揮員準確分析與掌握各單位的具體情況并進行實戰(zhàn)模擬演練，增強了數(shù)據(jù)處理的整體效率，提高了信息傳遞的整體質(zhì)量。在5G網(wǎng)絡技術支持之下，時延更低，可以保證信息傳播更加穩(wěn)定，避免出現(xiàn)音畫不同步等問題，極大地增強了VR技術的沉浸感。通過打造可交互、參與性更高的情景演練環(huán)境，真正地實現(xiàn)智慧消防，提高全民火災自救能力。

四、5G技術在消防信息化建設中的具體應用策略

（一）搭建科學完備的信息支撐體系

在5G技術快速應用的過程中，需要從中央到地方制定消防救援隊伍信息化建設發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)全國消防信息通訊的實際情況進行分析，避免因為技術標準不統(tǒng)一而出現(xiàn)重復投資建設、造成資源浪費的情況。在地方要積極推進省、市、縣各級指揮中心的升級改造，及時快速啟動應急救援指揮平臺。各地政府還要高度重視應急通訊網(wǎng)絡的建設與規(guī)劃，做好前期信息數(shù)據(jù)采集管理工作，為5G通信技術的全面推廣與應用提供重要的前期支持。

（二）加強指揮保障體系建設

各地必須高度重視消防應急通訊裝備的更新與換代，建立完善的網(wǎng)絡中心、控制機房、衛(wèi)星地面站融合通信平臺。在5G技術不斷成熟之后還應該加大對通信衛(wèi)星指揮車、輕型衛(wèi)星編組站以及輔助器材等關鍵設施的配備，確保通信技術全覆蓋。在全國要深入探索跨區(qū)域的消防應急通訊保障體系，確保對其他區(qū)域的支持力度，各地消防救援團隊還應該定期開展綜合性的拉練活動，積極與通訊部門、地方政府、消防單位高效合作[5]。

（三）打造協(xié)同高效的業(yè)務應用體系

全國各地消防救援隊伍要高度重視通訊人才隊伍建設，打造一支能夠熟練使用設備、熟悉性能參數(shù)的應急通訊保障團隊，確保5G通信技術能夠深入發(fā)展，增強城市遠程控制、實戰(zhàn)指揮演練和數(shù)字化預案編制管理等一系列的指揮調(diào)度功能，推動內(nèi)部數(shù)據(jù)及時更新，有效拓展外部數(shù)據(jù)及時共享。融合環(huán)境監(jiān)測、人工智能、VR虛擬現(xiàn)實技術，確保消防救援人員能夠及時接收調(diào)度指令，對現(xiàn)場指揮形勢準確預判，提高消防救援指揮決策的能力。

（四）規(guī)范消防執(zhí)法管理

目前在火災防控與執(zhí)法監(jiān)督方面還存在著諸多問題，尤其是單位自身無法及時發(fā)現(xiàn)火災隱患，造成消防管理能力偏弱。在消防執(zhí)法監(jiān)督過程中還存在著執(zhí)法不規(guī)范、火災發(fā)現(xiàn)不及時等諸多問題，使得消防救援錯失最佳時機。要高度重視消防執(zhí)法規(guī)范化建設，構(gòu)建全面監(jiān)督的火災預警和消防體系。在火災防控方面，要主動推進在大型人員密集場所安裝物聯(lián)網(wǎng)煙感探頭，一旦煙感探頭發(fā)出報警信號，轄區(qū)中隊就可快速接收預警，利用消防救援專線系統(tǒng)向該區(qū)域的管理人員發(fā)送警報，彈出室內(nèi)導航圖，方便人群快速疏散。在大型人員密集場所、其他密集場所或者石油化工企業(yè)、易燃易爆企業(yè)等重點部位設置熱成像攝像頭，在捕捉到熱源時也能夠快速對火災信號進行準確識別并發(fā)送警報，值班人員就能快速調(diào)取視頻資源進行確認，保證在第一時間發(fā)現(xiàn)災情。基層監(jiān)督人員通過配備5G執(zhí)法記錄儀，能夠?qū)χ攸c單位進行定期監(jiān)督，執(zhí)法記錄員還可以通過5G執(zhí)法記錄儀將現(xiàn)場情況實時上傳至網(wǎng)站或消防救援App，還能與各領域?qū)＜疫M行遠程連線，確保對整個檢查過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行及時解決。

（五）救援實戰(zhàn)科技化

5G通信技術能夠依托豐富的外聯(lián)傳感設備，降低時延，提高傳輸?shù)目煽啃?，從單兵作?zhàn)和指揮兩個角度共同打造智能化、數(shù)字化消防救援團隊，提高消防作戰(zhàn)指揮的信息共享水平。還能夠?qū)φZ音、文字、圖像、視頻進行實時傳輸，幫助作戰(zhàn)指揮人員對戰(zhàn)場形勢進行快速準確地判斷，增強了消防救援團隊的專業(yè)化水平，切實提高了隊伍的災害應急能力。

五、結(jié)語

5G通信技術作為新一代的通信技術手段，不僅能夠提高信息傳輸?shù)男?，減少信息傳輸延遲，而且還能夠促進更多通信設備共同連接。通過5G通信技術與消防信息化技術的有效聯(lián)合，能夠構(gòu)建智慧消防建設體系。在未來，5G技術的應用也會更加成熟，成為消防救援團隊建設的重要力量，提高消防隊伍的綜合救援能力，保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻：

[1]楊成林，高興.基于改進EZW算法的聲納圖像數(shù)據(jù)壓縮研究[J].信息與電腦（理論版），2021，33（14）：191-194.

[2]岳軍凱.5G通信技術在消防救援工作中的應用難點及對策分析[J].信息與電腦（理論版），2021，33（14）：195-197.

[3]趙俊杰.5G通信技術在消防救援和防火工作中的應用展望[J].消防界（電子版），2021，07（09）：88+90.

[4]杜旭通.滅火救援工作中5G無線通信技術的監(jiān)管作用[J].消防界（電子版），2021，07（20）：121-122.

[5]林之光.淺析5G技術在通信運營商消防安全管理工作中的應用[J].今日消防，2021，06（07）：37-38.