5G無線通信技術(shù)在消防滅火救援工作中監(jiān)管作用的研究

羅娜

摘要：第五代移動通信技術(shù)系統(tǒng)商用牌照的發(fā)放，意味著我國正式進(jìn)入5G時代，5G時代的到來催生了很多產(chǎn)業(yè)，同時也帶動了行業(yè)發(fā)展，比如遠(yuǎn)程醫(yī)療、無人物流、自動駕駛等。而消防滅火救援工作融入了5G后，也會實(shí)現(xiàn)消防滅火救援智能化、現(xiàn)代化發(fā)展。本文主要對消防滅火救援工作不足、5G無線通信技術(shù)特點(diǎn)以及在消防滅火救援工作中監(jiān)管的作用進(jìn)行了分析，僅供參考。

關(guān)鍵詞：5G無線通信技術(shù);消防滅火救援;應(yīng)用;監(jiān)管

中圖分類號：E962? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ?文章編號：2096-1227（2021）02-0004-02

消防救援屬于危險(xiǎn)性較高的崗位，由于火場多種不可控情況，會給實(shí)際滅火救援造成很大阻礙，比如觀察火場情況、尋找起火點(diǎn)等，都增加了操作難度，因此，對于一線滅火救援的消防工作人員來說，良好的通信支持至關(guān)重要，需要與現(xiàn)場救援上下級保持及時溝通?？梢?，在消防滅火救援監(jiān)管工作中，無線通信技術(shù)是其中尤為關(guān)鍵的技術(shù)手段，在5G時代到來后，將5G無線通信技術(shù)應(yīng)用其中，可以有效提高消防滅火救援工作效率，保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

一、當(dāng)前消防滅火救援工作的不足

（一）傳輸存在阻礙

當(dāng)前消防滅火救援工作主要應(yīng)用的是圖像視頻傳輸設(shè)備，比如消防員單兵圖偵系統(tǒng)、單兵圖像傳輸設(shè)備等，運(yùn)用433MHz無線傳輸通訊方式，正常傳輸距離能夠達(dá)到2千米，而運(yùn)用2.4GHz的可以達(dá)到1千米，實(shí)際的傳輸距離主要取決于頻率大小。理論上在4G通信技術(shù)下，傳輸距離不會受到其他限制，但是由于消防滅火救援現(xiàn)場情況復(fù)雜多變，比如受到建筑物遮擋、移動基站信號強(qiáng)弱等方面的影響，所以，經(jīng)常出現(xiàn)音頻、視頻在傳輸過程中出現(xiàn)延時、卡頓、模糊等情況[1]。

（二）設(shè)備無法互通互融

目前，裝備器材廠家的通信協(xié)議以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，即使是同一類器材，也會發(fā)生通信技術(shù)不同的情況，例如，對講機(jī)，有使用公網(wǎng)語音傳輸，也會有使用350Mhz警用頻段、數(shù)字集群通信系統(tǒng)。此種情況造成不同的對講機(jī)不能通用，只能是一種類別與同一類別進(jìn)行通用，如果工作需要還要再購置不同的配備，這不僅浪費(fèi)了資金，同時也不利于消防員實(shí)際滅火救援工作攜帶。此外，其他通信類裝備器材，也是由于通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一，所以相互之間無法互融互通，對作戰(zhàn)效能造成很大阻礙。

（三）定位不準(zhǔn)確

消防救援工作中一些裝備器材使用通信技術(shù)進(jìn)行定位的，包含了GPS，GPRS（GSM）、NB-IoT、藍(lán)牙，還有wifi、RFID、LBS等[2]，這些都無法做到準(zhǔn)確定位，所以在實(shí)戰(zhàn)過程中，很難滿足實(shí)際需求。其中GPS定位，容易受到天氣、地理環(huán)境等影響，阻隔信號后，造成一定范圍的定位誤差，終端續(xù)航能力也會并不理想;而NB-IoT功耗較低，能夠完成大連接，但對于消防員這種需要快速移動的定位需求無法滿足，也存在一定的定位誤差;對于LBS基站定位方式，其誤差非常大，并且周邊基站數(shù)量、SIM卡信號強(qiáng)度等因素都會影響其定位精度;而WiFi、藍(lán)牙和RFID雖然都可以應(yīng)用于室內(nèi)，但是WiFi非常容易受環(huán)境影響，而藍(lán)牙和RFID則需要具備一定的硬件設(shè)備終端，需要頻繁更換電池，抗干擾能力非常弱。

二、5G特點(diǎn)分析

第一代通信系統(tǒng)只具備語音功能，發(fā)展到第二代通信系統(tǒng)時，當(dāng)時的實(shí)際傳輸速度僅為1Okb/s，經(jīng)過不斷發(fā)展，到第三代時，速度提升到了2Mb/s，進(jìn)入4G時代后，已經(jīng)達(dá)到1OOMb/s。在社會發(fā)展以及后人類的需求不斷提升下，第五代通信系統(tǒng)，即5G，無論是在通信速度，還是在通信質(zhì)量方面，都有了很大提升[3]。

（一）傳輸速率高

5G通信的數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)1OGb/s，與4G相比較，高出100倍，具有非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸能力，比如，下載一部高清電影，只需要一秒即可完成。當(dāng)人們在觀看4k高清視頻時也不會出現(xiàn)卡頓、模糊等情況，非常順暢。對于VR、AR等技術(shù)的應(yīng)用提供了強(qiáng)大支持。

（二）覆蓋面廣

5G技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)每一個角落都覆蓋網(wǎng)絡(luò)信號，與以往只有城市才有網(wǎng)絡(luò)相比，5G通信技術(shù)的應(yīng)用能夠達(dá)到偏遠(yuǎn)農(nóng)村，即使是高山峽谷都能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。上一代通信系統(tǒng)，如果是在地下停車場等信號容易受阻隔的地方，則無法使用網(wǎng)絡(luò)，而5G的應(yīng)用完全可以實(shí)現(xiàn)全覆蓋[4]。

（三）低延時

延時主要指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮账脮r間，4G為30到70毫秒，而5G延時僅為1毫秒，這一特點(diǎn)可以提高響應(yīng)時間，從而推動了無人駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等發(fā)展。在通信系統(tǒng)中，延時問題最為關(guān)鍵，如果延時非常長，則會造成系統(tǒng)無法第一時間傳達(dá)、接受指令，進(jìn)而造成無人汽車、無人機(jī)等，控制延時，沒有及時做出反應(yīng)，造成交通事故。

（四）低功耗

由于通信系統(tǒng)運(yùn)作需要一定的能源作為動力支持，而5G低功耗特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，使得萬物之間能夠互聯(lián)互通，可以將以往無法連接到網(wǎng)絡(luò)的傳感器、終端都實(shí)現(xiàn)連接，與此同時，能夠?qū)@些大量的傳感器、終端等進(jìn)行實(shí)時管理，實(shí)現(xiàn)智能化管控，有利于增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，較好的滿足用戶實(shí)際需求[5]。

三、5G無線通信技術(shù)在消防滅火救援工作中監(jiān)管的實(shí)際應(yīng)用

（一）構(gòu)建遠(yuǎn)程救援系統(tǒng)

5G無線通信技術(shù)的全面應(yīng)用，在消防滅火救援中可以應(yīng)用VR、AR技術(shù)，進(jìn)而構(gòu)建出智能化、現(xiàn)代化的遠(yuǎn)程救援系統(tǒng)。在一線指揮作戰(zhàn)的消防員參與到滅火救援現(xiàn)場時，可以借助AR智能眼鏡、VR視頻設(shè)備等，將現(xiàn)場情況實(shí)時傳輸，使得全國乃至全球各地的平臺終端都可以接受大高清畫面，在VR、AR技術(shù)的作用下，可以讓后方指揮人員清晰的看到火場內(nèi)的真實(shí)情境，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)滅火救援實(shí)戰(zhàn)指揮。專家以指導(dǎo)人員可以隨時根據(jù)火場變化，及時商定最佳戰(zhàn)術(shù)以及具體措施，而后實(shí)時將指令傳達(dá)給一線現(xiàn)場救援人員。5G無線通信技術(shù)的作用，可以跨平臺完成協(xié)同作戰(zhàn)，打破了以往需要趕赴現(xiàn)場指揮的局面，在很大程度上提高了救援效率，給人們生命財(cái)產(chǎn)安全提供了更大保障[6]。除此之外，也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療救援，在傷員送往醫(yī)院的途中，完全可以借助VR、AR等技術(shù)，與醫(yī)院實(shí)現(xiàn)對接，給予醫(yī)院更多的時間制定搶救方案，并做好相應(yīng)的應(yīng)急準(zhǔn)備，這在很大程度上縮減傷員搶救時間。

（二）組建消防員生命安全系統(tǒng)

在5G無線通信技術(shù)作用下，可以積極開發(fā)出具備傳輸生命體征的傳感器，讓一線消防員在實(shí)際救援過程中穿戴，這樣可以幫助現(xiàn)場指揮員、后方指揮中心及時掌握消防員各項(xiàng)生命體征，在第一時間作出指揮、決策，有利于保障消防員的生命安全，防止消防員發(fā)生危險(xiǎn)。當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品已經(jīng)被市場廣泛推廣、普及，在萬物互聯(lián)實(shí)現(xiàn)后，每一個設(shè)備終端、傳感器等都會有自己獨(dú)有的地址、信息等，不再需要布置硬件設(shè)備作為支撐，與此同時，可以更加精準(zhǔn)的進(jìn)行定位，與4G時代下的“米級”相比，可以縮短到厘米[7]。在5G無線通信技術(shù)作用下，這些終端設(shè)備可以不受時間、地域控制，根據(jù)需求隨時保證聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，進(jìn)而精準(zhǔn)提供位置信息，有助于解決復(fù)雜情況下消防員定位問題，更好的保障消防員生命安全。

（三）車輛裝備物聯(lián)網(wǎng)

基于5G技術(shù)低功耗優(yōu)勢下，可以將各類傳感器安裝到裝備器材上實(shí)現(xiàn)長時間聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，同時，使得各類不同的裝備器材能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián)互通，有利于統(tǒng)一實(shí)時管理。當(dāng)消防車安裝傳感器后，可以在設(shè)備終端及時了解并掌握車輛維護(hù)保養(yǎng)情況，比如燃油機(jī)油余量數(shù)據(jù)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速溫度數(shù)據(jù)等，此外，能夠較好的掌握車輛實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，收集到一些動態(tài)數(shù)據(jù)信息，比如水泵及各出水口的壓力和流量、潤滑油類溫度等，在這些靜態(tài)、動態(tài)數(shù)據(jù)作用下，有利于現(xiàn)場滅火救援決策[8]。

（四）無人滅火救援

采用無人滅火救援需要遠(yuǎn)程救援指揮系統(tǒng)、車輛裝備物聯(lián)網(wǎng)作為支持，這會在很大程度上解放人力，減少人員傷亡。在實(shí)際操作中，指揮中心接收到警情后，無人駕駛消防車會接收到相應(yīng)的指令，而后自動規(guī)劃路線以最快的速度到達(dá)滅火救援現(xiàn)場，在車輛行駛過程中，可以先讓偵察無人機(jī)將現(xiàn)場實(shí)際情況實(shí)時傳回，為指揮中心提供災(zāi)情情況，這樣可以輔助救援方案制定、調(diào)整。消防車輛裝備處于聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)下，后方指揮中心能夠準(zhǔn)確掌握參戰(zhàn)消防車輛裝備器材情況，借助5G通信遙控消防機(jī)器人、移動消防炮等實(shí)施滅火救援。此外，在消防滅火救援工作中，還可以充分利用人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動化無人滅火的場景。在5G無線通信技術(shù)不斷發(fā)展下，消防滅火救援在未來可以實(shí)現(xiàn)無人作戰(zhàn)，構(gòu)建出全方位的立體作戰(zhàn)系統(tǒng)，到那時，兩到三名指揮員就可以高效完成救援工作，通過遠(yuǎn)程操控各類裝備器材，最終實(shí)施無人滅火救援。

（五）消防遠(yuǎn)程監(jiān)管系統(tǒng)

在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展應(yīng)用下，可以充分借助5G通信技術(shù)，構(gòu)建消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，全面監(jiān)管消防，其中可以涵蓋眾多子監(jiān)控系統(tǒng)，比如火災(zāi)報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)、消防水源監(jiān)測系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防電源監(jiān)測系統(tǒng)等。在多個獨(dú)立的個體系統(tǒng)作用下，構(gòu)建出消防物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對整個城市消防監(jiān)管?？梢猿浞职l(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)、虛擬技術(shù)和實(shí)景仿真技術(shù)等，并借助三維建模、圖像信息采集、收集等手段，實(shí)現(xiàn)對消防重點(diǎn)單位的監(jiān)管，形成數(shù)字化、可視化方式，實(shí)時反映出真實(shí)的場景。同時，也可以制定出數(shù)字化預(yù)案，與氣象、城建、環(huán)保、水務(wù)等部門進(jìn)行合作，共享數(shù)據(jù)，搭建共享平臺，形成跨部門、跨行業(yè)的數(shù)據(jù)共享，進(jìn)而全面提升消防安全。

四、結(jié)語

總而言之，在5G不斷發(fā)展下，我國各行各業(yè)都將發(fā)生具體變化，而對于消防滅火救援領(lǐng)域而言，雖然更多的是挑戰(zhàn)，但這也是一種機(jī)遇，因此，消防救援領(lǐng)域從業(yè)者，需要提高對5G技術(shù)應(yīng)用的重視度，積極推動滅火救援方式改革，在實(shí)踐中不斷提升滅火救援效率，最大程度的減少人員傷亡，為人們生命財(cái)產(chǎn)安全提供良好保障。5G技術(shù)與消防滅火救援監(jiān)管工作相互結(jié)合，構(gòu)建出現(xiàn)代化、智能化的滅火救援系統(tǒng)，從而使得消化救援效能得以最大化發(fā)揮。

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