5G通信技術(shù)在突發(fā)事故現(xiàn)場(chǎng)消防通信保障中的作用分析

吳沁薇

摘要：國(guó)家應(yīng)急救援的主力軍是消防救援隊(duì)伍，面對(duì)多發(fā)性、突發(fā)性的災(zāi)難，全面提升救援隊(duì)伍的綜合能力是關(guān)鍵。消防應(yīng)急通信系統(tǒng)是救援現(xiàn)場(chǎng)的“神經(jīng)中樞”，是調(diào)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)人員有序開展救援的核心系統(tǒng)。與普通通信相比，突發(fā)事故現(xiàn)場(chǎng)消防通信存在時(shí)間、地點(diǎn)上的不確定性、通信裝置毀壞的不確定性、無(wú)法預(yù)測(cè)消防通信系統(tǒng)的荷載容量等情況。在信息化技術(shù)發(fā)展迅速的當(dāng)下，利用5G通信技術(shù)有效保障突發(fā)事故現(xiàn)場(chǎng)消防通信通暢，利用其信息速率快、連接設(shè)備范圍廣、傳輸信息延時(shí)低等優(yōu)勢(shì)，積極搭建科學(xué)的信息系統(tǒng)，創(chuàng)建有效業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，強(qiáng)化救援現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸，確保能夠及時(shí)將事故現(xiàn)場(chǎng)的信息進(jìn)行傳遞，從而快速制定救援計(jì)劃，保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：突發(fā)事故；5G通信技術(shù)；消防；通信

引言

突發(fā)性事故現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，救援隊(duì)伍展開救援工作難度較高，若無(wú)法保證救援工作開展中通信系統(tǒng)處于正常穩(wěn)定狀態(tài)，將導(dǎo)致前線救援人員不能將現(xiàn)場(chǎng)信息及時(shí)傳遞出來(lái)，指揮部便不能結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況制定有效的救援方案，前線人員只能憑借經(jīng)驗(yàn)獨(dú)自摸索，救援難度上升，人員傷亡不能得到有效控制。對(duì)于突發(fā)性事故而言，消防通信的任務(wù)是保證救援現(xiàn)場(chǎng)能夠正常溝通交流、現(xiàn)場(chǎng)與指揮部通信順暢，并且借助良好的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控。為完成上述通信任務(wù)，保證救援工作穩(wěn)步進(jìn)行，盡可能減少人民生命財(cái)產(chǎn)損失，應(yīng)積極借助5G通信技術(shù)強(qiáng)化突發(fā)性事故現(xiàn)場(chǎng)消防通信能力，確保指揮部能夠借助先進(jìn)的通信設(shè)備有序開展救援指揮工作，在保證前線救援工作者生命安全的基礎(chǔ)上，提升救援效率。借助先進(jìn)的信息技術(shù)科學(xué)構(gòu)建信息系統(tǒng)對(duì)我國(guó)消防工作開展有著重要作用。

一、突發(fā)事故現(xiàn)場(chǎng)消防通信保障面臨的問題

（一）通信線路斷路

災(zāi)害事件分為自然災(zāi)害、社會(huì)安全事件、事故災(zāi)害，不同事故現(xiàn)場(chǎng)的情況也有所差異，許多自然災(zāi)害的發(fā)生還伴隨著次生災(zāi)害的產(chǎn)生。^[1]若發(fā)生瓦斯爆炸或火災(zāi)等災(zāi)害事故，不會(huì)導(dǎo)致消防通信受到較大損壞。但若發(fā)生海嘯、地震、臺(tái)風(fēng)等大型自然災(zāi)害，房屋坍塌、通信設(shè)備、電力系統(tǒng)等發(fā)生損壞的情況極易出現(xiàn)，通信線路將處于斷路狀態(tài)，無(wú)論是救援通信設(shè)備還是群眾的移動(dòng)設(shè)備都將無(wú)法與外界聯(lián)系，災(zāi)害救援難度較高。除此之外，臺(tái)風(fēng)、地震等大型自然災(zāi)害往往持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)且容易發(fā)生余震等情況，很多位置的通信線路將會(huì)相繼出現(xiàn)故障問題，故障位置過多將致使排查、修復(fù)通信線路變得更加困難，導(dǎo)致人力、物力受到極大浪費(fèi)，維修成本增加，甚至威脅到消防人員的生命安全。

（二）通信網(wǎng)絡(luò)堵塞

消防通信與網(wǎng)絡(luò)流量存在一定的相似性，若發(fā)生突發(fā)性的大型災(zāi)害事故，受災(zāi)群眾將會(huì)在同一時(shí)間集中撥打電話尋求救援，通信網(wǎng)絡(luò)會(huì)被集中占用。倘若消防通信設(shè)備的最大承載負(fù)荷不能支撐使用，通信網(wǎng)絡(luò)將出現(xiàn)堵塞情況。消防通信承載量不能被有效且準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，且無(wú)法采取有效手段控制通信承載量，若流量快速增加，線路必然出現(xiàn)擁堵。消防通信出現(xiàn)堵塞情況后，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)呈現(xiàn)減弱趨勢(shì)，通信系統(tǒng)出現(xiàn)信號(hào)延遲、占線等情況，求救電話無(wú)法撥通，現(xiàn)場(chǎng)傳回的照片及視頻不能及時(shí)被接收，現(xiàn)場(chǎng)的救援指揮不能有效展開。突發(fā)性救援工作不能在統(tǒng)一的指揮下進(jìn)行，極大影響醫(yī)療救援等部門的配合。

（三）通信基站癱瘓

突發(fā)性災(zāi)害及大型自然災(zāi)害極易破壞通信基站^[2]，比如，發(fā)生地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)、洪澇等災(zāi)害，通信基站會(huì)遭受嚴(yán)重破壞。通信基站由眾多設(shè)備組成，部分設(shè)備有散熱方面的要求，不能采取嚴(yán)包死裹的方式進(jìn)行保護(hù)，并且由于突發(fā)性事故存在地點(diǎn)及時(shí)間上的不確定性，許多災(zāi)害事故不能提前預(yù)知，因此不能事先給予足夠的保護(hù)。發(fā)生突發(fā)性事故后，通信基站內(nèi)的部分設(shè)備及線路發(fā)生損壞，甚至發(fā)生基站沖毀等情況，導(dǎo)致區(qū)域性通信完全處于癱瘓狀態(tài)。2021年7月20日，鄭州市發(fā)生大型洪水災(zāi)害，當(dāng)?shù)囟嗵庪娏υO(shè)備受到不同程度損壞，通信受阻，部分嚴(yán)重地區(qū)處于完全癱瘓狀態(tài)。隨著洪水進(jìn)入電力系統(tǒng)，電路便發(fā)生短路斷電，致使通信基站無(wú)法正常運(yùn)行。因此，在遭遇突發(fā)性災(zāi)害事故時(shí)，搶修通信設(shè)備往往是一項(xiàng)重要工作，需要與時(shí)間賽跑，盡快恢復(fù)通信，與受災(zāi)群眾取得聯(lián)系，從而有序展開救援。^[3]

二、5G通信技術(shù)對(duì)消防通信的保障作用

（一）傳輸信息速率快

發(fā)生突發(fā)性災(zāi)害事故后，須確保消防通信處于正常狀態(tài)。一線救援人員能夠與救援中心正常溝通交流，能夠?qū)F(xiàn)場(chǎng)的圖片、音頻、視頻等傳輸給救援指揮中心，確保救援中心能夠掌握災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)的全部情況。同時(shí)，需保證受災(zāi)群眾的報(bào)警電話能夠打進(jìn)，并詳細(xì)記錄受災(zāi)情況，進(jìn)而開展救援人員的調(diào)配指揮工作。若想保證現(xiàn)場(chǎng)通信順暢，快速獲取現(xiàn)場(chǎng)信息，需提升消防通信信息傳輸速率。^[4]而5G通信技術(shù)傳輸信息的速率較快，^[5]與4G技術(shù)相比，5G技術(shù)信號(hào)傳遞的速率增強(qiáng)了數(shù)十、數(shù)百倍，能夠達(dá)到10Gb/s，下載文本或者視頻只需幾秒鐘時(shí)間，上傳信息人員只需幾秒鐘便能將信息上傳至系統(tǒng)內(nèi)。將5G通信技術(shù)應(yīng)用在消防救援工作中，能夠?qū)崿F(xiàn)短時(shí)間內(nèi)完成信息傳輸及下載工作，事故周圍的群眾也可以在相應(yīng)平臺(tái)上傳現(xiàn)場(chǎng)視頻及信息，救援指揮中心掌握的現(xiàn)場(chǎng)資料越多，救援工作越能有序開展。

（二）連接設(shè)備范圍廣

若發(fā)生大型突發(fā)性災(zāi)害事故，救援任務(wù)較為復(fù)雜且救援范圍較廣，應(yīng)確保消防通信能夠滿足遠(yuǎn)程操控需要，能夠協(xié)調(diào)不同業(yè)務(wù)部門有序展開救援工作。據(jù)此，應(yīng)保證事故現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)救援人員能夠與指揮中心直接交流，確保雙方能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)、信息交換等工作。為確保能夠在救援范圍廣且救援任務(wù)復(fù)雜的環(huán)境下開展救援工作，應(yīng)借助5G通信技術(shù)覆蓋范圍廣的優(yōu)勢(shì)，通過相關(guān)傳感器、監(jiān)控等設(shè)備搭建物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)，即便是邊緣城鎮(zhèn)、山區(qū)也能夠獲取通信信號(hào)。5G通信技術(shù)能夠連接周圍的智能化設(shè)備，物聯(lián)性能指標(biāo)極為突出，能夠?qū)崿F(xiàn)在500km時(shí)速移動(dòng)的情況下傳輸信息。^[6]據(jù)此，在5G通信技術(shù)基礎(chǔ)上應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以促使消防部門搭建綜合預(yù)警系統(tǒng)，及時(shí)獲取災(zāi)害情況，區(qū)域性安裝布設(shè)物聯(lián)防火裝置，協(xié)助救援工作有效開展。5G通信技術(shù)具有智能化優(yōu)勢(shì)，布設(shè)相應(yīng)的傳感器設(shè)備，能夠互聯(lián)互通整個(gè)消防網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建先進(jìn)且龐大的信息網(wǎng)絡(luò)體系，實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)防、管理火災(zāi)等工作。

（三）傳輸信息時(shí)延低

及時(shí)獲取災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)信息，迅速且有效展開救援，需要確保救援現(xiàn)場(chǎng)與救援指揮部在救援過程中的通信處于順暢狀態(tài)，救援指揮部能夠第一時(shí)間獲取相關(guān)信息資料，在保證一線救援工作者自身安全的基礎(chǔ)上，合理安排救援任務(wù)。5G通信技術(shù)的又一特點(diǎn)是時(shí)延低。^[7]5G通信技術(shù)空中接口時(shí)延大致在1ms左右，只要與適宜的傳感器設(shè)備進(jìn)行連接，便能實(shí)時(shí)傳遞信息數(shù)據(jù)，完全契合遠(yuǎn)程控制需要，加上5G通信技術(shù)具有大容量信息儲(chǔ)存及傳輸優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)高速信息搜索，有效挖掘資源信息的潛力，不會(huì)因涌入的信息過多而出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰等情況。因此，將5G通信技術(shù)應(yīng)用在消防通信系統(tǒng)中，可以打造信息實(shí)時(shí)傳輸平臺(tái)，構(gòu)建信息終端系統(tǒng)。將紅外傳感器、溫度傳感器或煙霧傳感器安裝在公共建筑內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)交互有關(guān)信息，只要下發(fā)相應(yīng)指令信息，便能自動(dòng)將現(xiàn)場(chǎng)圖片、數(shù)據(jù)等進(jìn)行傳輸，節(jié)省系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間，提升消防救援時(shí)效性。

三、應(yīng)用5G通信技術(shù)強(qiáng)化消防通信策略

（一）應(yīng)用5G通信技術(shù)打造指揮保障體系

結(jié)合5G通信技術(shù)的特點(diǎn)，系統(tǒng)性采集相關(guān)消防救援?dāng)?shù)據(jù)，聘請(qǐng)專業(yè)團(tuán)隊(duì)研發(fā)指揮系統(tǒng)，避免因技術(shù)沖突產(chǎn)生的重復(fù)建設(shè)問題。建設(shè)消防應(yīng)急通信系統(tǒng)，需搭建衛(wèi)星地面站、網(wǎng)絡(luò)控制中心和通信平臺(tái)。利用5G通信技術(shù)完整打造綜合通信平臺(tái)和中心控制室，系統(tǒng)性升級(jí)相關(guān)設(shè)備，確保信息傳輸效率并實(shí)現(xiàn)信號(hào)全覆蓋。各地消防隊(duì)伍信息化建設(shè)需同步開展，確保一定區(qū)域內(nèi)相關(guān)通信設(shè)備建設(shè)水平一致，進(jìn)行統(tǒng)一指揮調(diào)動(dòng)。區(qū)域內(nèi)的消防隊(duì)伍要有效使用通信設(shè)備傳輸救援現(xiàn)場(chǎng)情況，指揮中心應(yīng)結(jié)合受災(zāi)情況，統(tǒng)一調(diào)動(dòng)人員，確保受災(zāi)嚴(yán)重區(qū)域人力充足。除此之外，各地區(qū)的消防隊(duì)伍應(yīng)定期開展聯(lián)合演練，檢查相應(yīng)的通信設(shè)備，及時(shí)找到設(shè)備存在的安全隱患或不足之處，并積極進(jìn)行完善和改進(jìn)，確保消防通信設(shè)備能夠有效運(yùn)轉(zhuǎn)。應(yīng)將建設(shè)綜合性通信平臺(tái)及建設(shè)應(yīng)急消防網(wǎng)絡(luò)納入城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)，收集有關(guān)5G通信、平臺(tái)建設(shè)的相關(guān)數(shù)據(jù)，為推廣應(yīng)用5G通信技術(shù)做好充足準(zhǔn)備。

（二）應(yīng)用5G通信技術(shù)強(qiáng)化救援現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸

長(zhǎng)期以來(lái)，信息傳遞技術(shù)發(fā)展有限，圖像、視頻等數(shù)據(jù)難以實(shí)現(xiàn)高效傳輸。進(jìn)入5G時(shí)代后，5G通信技術(shù)具有信息傳輸效率快、連接范圍廣等優(yōu)勢(shì)，大大改善了信息傳遞方面的不足。以5G通信技術(shù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用紅外射頻及無(wú)人機(jī)等技術(shù)，代替人工到事故現(xiàn)場(chǎng)分析事故災(zāi)害情況，并將信息實(shí)時(shí)傳輸至指揮中心，制定較為安全的營(yíng)救計(jì)劃，減少消防人員傷亡事故。在居民樓、商場(chǎng)等建筑內(nèi)中布設(shè)氣體感應(yīng)器及紅外感應(yīng)器，將這兩種感應(yīng)器與5G通信技術(shù)相連接，實(shí)時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)被困人員位置，并密切跟蹤一線救援人員。利用5G通信技術(shù)，救援人員將事故現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況傳輸給救援指揮中心，相應(yīng)感應(yīng)裝置將事故現(xiàn)場(chǎng)的煙霧濃度及煙霧類型傳輸給救援指揮中心，救援中心結(jié)合數(shù)據(jù)情況調(diào)度開展救援行動(dòng)，有效利用黃金救援時(shí)間。同時(shí)，研發(fā)智能穿戴設(shè)備，消防人員在配備相關(guān)設(shè)備后，指揮中心能夠獲取消防人員的生命體征信息，實(shí)時(shí)掌握消防人員周圍溫度情況及煙霧濃度，結(jié)合傳回的數(shù)據(jù)合理調(diào)整人員布置，并依據(jù)消防人員身體情況下達(dá)撤令，避免出現(xiàn)人員傷亡。

（三）應(yīng)用5G通信技術(shù)完善消防救援業(yè)務(wù)模式

借助5G通信技術(shù)、人工智能技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)等搭建指揮控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)字化管理與編制的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)，確保系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)能夠與外界進(jìn)行交換并實(shí)時(shí)更新，使消防救援隊(duì)伍內(nèi)的每個(gè)人員能夠正確使用相關(guān)設(shè)備，并借助此設(shè)備判斷災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)情況，有效采集災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，采取適宜手段避免災(zāi)害出現(xiàn)擴(kuò)大趨勢(shì)。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際救援情況，合理布設(shè)、使用遠(yuǎn)距離監(jiān)控，形成有效的救援指揮體系，使其更好服務(wù)于救援工作。與此同時(shí)，可借助5G通信技術(shù)打造個(gè)人無(wú)線通信設(shè)備^[8]，結(jié)合事故現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)功能，促使我國(guó)災(zāi)害救援行動(dòng)更加高效展開。使用無(wú)線通信設(shè)備，一線救援人員將看到的信息情況傳輸至救援指揮中心，確保其全面了解現(xiàn)場(chǎng)情況，并結(jié)合傳回的信息制定科學(xué)的救援方案，預(yù)測(cè)事故繼發(fā)性災(zāi)害，規(guī)劃現(xiàn)場(chǎng)救援人員的救援路線，確?，F(xiàn)場(chǎng)救援人員安全執(zhí)行救援任務(wù)，保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前我國(guó)突發(fā)事故頻現(xiàn)，災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)情況較為復(fù)雜，人員傷亡事件時(shí)有發(fā)生。隨著信息技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用逐漸成熟，可將5G技術(shù)應(yīng)用到消防救援工作中，確保救援現(xiàn)場(chǎng)交流通暢。在現(xiàn)場(chǎng)救援中有效利用5G技術(shù)優(yōu)勢(shì)，積極改進(jìn)消防通信系統(tǒng)，促使現(xiàn)場(chǎng)救援工作更加高效。借助5G技術(shù)除了搭建科學(xué)的信息體系、創(chuàng)建有效業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)、強(qiáng)化救援現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸外，在未來(lái)的應(yīng)用中，還可結(jié)合人工智能技術(shù)規(guī)范化管理消防團(tuán)隊(duì)，降低內(nèi)控成本，增加業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)時(shí)間；結(jié)合在線監(jiān)控設(shè)備及物聯(lián)網(wǎng)探針，提升小微企業(yè)防范火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)的能力；結(jié)合云計(jì)算技術(shù)及時(shí)分析災(zāi)區(qū)情況，協(xié)助規(guī)劃救援方案，提升應(yīng)對(duì)事故及災(zāi)害的能力。相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各項(xiàng)高新技術(shù)將在消防救援中得到廣泛應(yīng)用，從而全面降低事故造成的損失，在保證消防人員自身安全的基礎(chǔ)上，切實(shí)保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

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