5G通信技術(shù)在消防通信體系中的應(yīng)用

摘要：在經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的今天，火場緊急救援任務(wù)的復(fù)雜程度、規(guī)模持續(xù)增加，這導(dǎo)致消防通信網(wǎng)絡(luò)需求逐步增長。借助5G通信技術(shù)，能夠使消防通信體系更加完善，大幅度提升消防救援工作的科學(xué)性、有效性。在剖析消防通信體系5G通信技術(shù)基礎(chǔ)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，探討了5G通信技術(shù)在消防救援工作中的應(yīng)用，旨在為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：5G通信技術(shù)；消防通信體系；消防通信網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：D631.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-1227（2024）08-0060-03

5G通信技術(shù)在許多行業(yè)中展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景，特別是在信息傳輸效率方面，具有極高的應(yīng)用價值。同時，5G通信技術(shù)的應(yīng)用正有力推動著消防救援工作的現(xiàn)代化進(jìn)程，助力消防隊伍實現(xiàn)高質(zhì)量建設(shè)，促進(jìn)消防設(shè)備規(guī)模的升級和優(yōu)化，為我國消防救援事業(yè)的發(fā)展提供更多可能性，這一技術(shù)的應(yīng)用，有效保障了人民生命財產(chǎn)的安全，顯著降低了火災(zāi)救援人員面臨的安全風(fēng)險。

1 消防通信體系5G通信技術(shù)概述

相較于4G數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，5G通信技術(shù)的傳輸速度更快，更能滿足各個行業(yè)的實際應(yīng)用需求，特別是在消防救援這種對時效性、反應(yīng)速度具有要求的行業(yè)中。5G設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)延遲相對較低，能夠在1ms的時間內(nèi)進(jìn)行快速響應(yīng)，在消防通信工作中，運用5G通信技術(shù)，能夠迅速做出響應(yīng)，有效縮短寶貴的救援時間[1]。

5G通信技術(shù)不僅加速了信息傳遞，還促進(jìn)了大型信息化科技設(shè)備在消防救援中的深度應(yīng)用，這些設(shè)備通過5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無縫連接，協(xié)同作戰(zhàn)，極大地提升了救援的精準(zhǔn)度和效率。利用5G通信技術(shù)進(jìn)行多方位火災(zāi)現(xiàn)場分析，能夠迅速識別并評估危急因素，制定出針對性的救援預(yù)案，使消防救援指揮中心能夠基于實時、詳盡的數(shù)據(jù)進(jìn)行高效、準(zhǔn)確的現(xiàn)場指揮，推動救援工作向更加專業(yè)化的方向發(fā)展。

隨著高層建筑與商鋪的逐漸增多，5G通信技術(shù)的實際應(yīng)用正助力救援工作向高質(zhì)量、高效率方向發(fā)展，并助力構(gòu)建起更加多元化、智能化的消防系統(tǒng)，以實現(xiàn)救援工作的專業(yè)化。

在實際應(yīng)用中，5G通信技術(shù)包括網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)、MEC移動邊緣技術(shù)等多項關(guān)鍵技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)依據(jù)不同業(yè)務(wù)對網(wǎng)絡(luò)的差異化需求，構(gòu)建出獨立且功能各異的虛擬子網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)邏輯上的分離，這意味著，即使某個子網(wǎng)絡(luò)遭遇故障或障礙，也不會影響到其他獨立的子網(wǎng)絡(luò)，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。此外，自定義切片具備出色的速率和連接密度優(yōu)勢，通過靈活的網(wǎng)絡(luò)配置，充分滿足消防通信建設(shè)的基本需要。而MEC移動邊緣技術(shù)則充分利用了用戶信息源及MEC等基礎(chǔ)設(shè)施的地理優(yōu)勢，通過將其部署至網(wǎng)絡(luò)邊緣，以貼近用戶需求的方式提供服務(wù)。在此情況下，不僅提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，還極大地縮短了通信時延，有效避免了傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸擁堵問題[2]。更重要的是，MEC技術(shù)能夠?qū)崟r收集并處理周邊數(shù)據(jù)信息及ID等內(nèi)容，評估連接條件，為消防通信建設(shè)提供寶貴的信息優(yōu)勢，為救援工作的迅速響應(yīng)和決策提供堅實的技術(shù)支撐。

2 5G通信技術(shù)在消防通信體系中的應(yīng)用

2.1 構(gòu)建數(shù)字化管理平臺

在社會救援中，面對火災(zāi)、險情等緊急情況，消防救援隊伍必須做到迅速響應(yīng)、高效救援。5G通信技術(shù)在消防通信體系中的應(yīng)用，能夠顯著減輕通信指揮人員的工作負(fù)擔(dān)，提升管理效率，同時降低傳統(tǒng)通信指揮工作中的內(nèi)控成本，盡可能縮短內(nèi)控培訓(xùn)時間，從而推動消防隊伍向智能化、正規(guī)化的方向發(fā)展。通過將5G通信與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)深度融合，可以構(gòu)建數(shù)字化指揮站，實現(xiàn)管理的標(biāo)準(zhǔn)化，這一平臺能有效解決傳統(tǒng)消防救援工作中因復(fù)雜傳感器、無線接入等問題帶來的困擾[3]。應(yīng)用5G通信技術(shù)構(gòu)建的消防救援隊伍數(shù)字化管理平臺，可以基于專門的傳感器網(wǎng)絡(luò)，全面檢測濕度、溫度以及供水供電等關(guān)鍵參數(shù)，借助電子技術(shù)預(yù)防通信延誤。5G通信技術(shù)的應(yīng)用，使得車輛統(tǒng)一管理變得更加高效，通過車載傳感器收集車輛狀態(tài)信息和位置圖像數(shù)據(jù)，實時同步至車輛控制平臺，實現(xiàn)了對車輛的精準(zhǔn)維護(hù)和管理。此外，5G通信技術(shù)還支持多方位的協(xié)助與監(jiān)控，能夠整合電話、監(jiān)控等多種值守設(shè)備的信息，與通信控制平臺無縫對接。利用快速人臉識別技術(shù)，可以有效控制現(xiàn)場進(jìn)出人員，提升內(nèi)外部工作管理的效率。在現(xiàn)場救援過程中，5G通信技術(shù)能夠?qū)崟r采集和傳輸生命體征數(shù)據(jù)，隨時監(jiān)測救援人員的健康狀況，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，可迅速將信息反饋給指揮平臺，確保救援人員的安全。各級救援指揮部門能夠依托5G通信技術(shù)，通過監(jiān)視、調(diào)度等方式高效傳輸現(xiàn)場圖像及視頻，從而提高滅火救援的效率。

2.2 傳遞救援信息

5G通信技術(shù)在信號穿透力和傳輸損耗方面具有顯著的優(yōu)勢，同時，其覆蓋范圍在5km以上，遠(yuǎn)超常規(guī)的2.2km，這為構(gòu)建與日常應(yīng)用場景截然不同的公網(wǎng)通信體系提供了可能。在特殊“三斷”（斷電、斷網(wǎng)、斷路）的情況下，單個5G基站即使脫離主網(wǎng)絡(luò)，也能迅速建立起快速響應(yīng)、高穩(wěn)定性的獨立通信聯(lián)絡(luò)體系，通過精準(zhǔn)收集信息，從而實現(xiàn)針對性的信號覆蓋，確保應(yīng)急通信需求得到滿足。

我國高層建筑數(shù)量的增多，以及城市人口與建筑密度的跨越式增長，在無形中提升了火災(zāi)風(fēng)險，給城市安全工作帶來了一些挑戰(zhàn)[4]。在消防救援領(lǐng)域，5G通信技術(shù)的應(yīng)用能夠大幅提升消防滅火救援能力。通過多維度運用5G通信技術(shù)，能夠顯著提升消防救援工作的效率與效果。具體而言，5G通信技術(shù)可以助力消防救援人員更加高效地判定火災(zāi)等級?，F(xiàn)階段，我國火災(zāi)事故等級依據(jù)死亡人數(shù)分為一般火災(zāi)、較大火災(zāi)、重大火災(zāi)、特別重大火災(zāi)四個等級。同時，火災(zāi)類型也被細(xì)分為氣體火災(zāi)、金屬火災(zāi)、固體物質(zhì)火災(zāi)、液體火災(zāi)等多種類型。針對不同等級的火災(zāi)及不同類型的火源，需要采取差異化的救援策略。在快速判定火災(zāi)類型與等級后，可以借助5G通信技術(shù)將信息迅速傳回指揮部，從而制定精確、高效的救援方案，為成功救援提供堅實的信息支持，顯著提升火災(zāi)救援的有效性[5]。

例如，在應(yīng)對自然災(zāi)害或大型火災(zāi)等極端救援情境時，救援人員可能會面臨極高的安全風(fēng)險。此時，5G通信技術(shù)能夠?qū)崟r將現(xiàn)場資料和內(nèi)容傳輸至后方指揮中心，使指揮中心能夠根據(jù)現(xiàn)場實際情況，制定出針對性的戰(zhàn)術(shù)策略和指揮方案，并即時傳遞現(xiàn)場報警信息，確保救援人員能夠科學(xué)、有效地應(yīng)對災(zāi)情。與此同時，掌握救援現(xiàn)場的真實、詳細(xì)信息，有助于救援人員更好地運用信息化救援設(shè)備，比如智能化消防設(shè)備、無人機(jī)等，提升救援效率，從根本上保證救援人員的安全[6]。

2.3 開展信息化救援

應(yīng)用5G通信技術(shù)配置的高效率通信傳輸系統(tǒng)和外部傳感器，可以在指揮工作中構(gòu)建信息化、數(shù)字化的救援模式，有效提升信息指揮的交換速度，實現(xiàn)語言、視頻等數(shù)據(jù)的傳輸[7]。指揮員不僅能借助云計算對災(zāi)區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，實現(xiàn)精準(zhǔn)指揮，還能更高效地執(zhí)行災(zāi)害救援任務(wù)，從根本上保護(hù)人民的生命財產(chǎn)安全。在被困人員救援的過程中，智能化的救援設(shè)備可以迅速采集救援人員血壓、心率等生命體征，還可以監(jiān)測煙霧濃度、火場溫度等環(huán)境參數(shù)，這些信息在傳遞至指揮中心后，能幫助指揮人員進(jìn)一步了解救援現(xiàn)場的真實情況，從而在部署現(xiàn)場救援工作時，能夠精準(zhǔn)把握時機(jī)，下達(dá)有效指令，避免發(fā)生意外傷亡情況。在監(jiān)測火場救援環(huán)境時，傳感器技術(shù)同樣發(fā)揮了關(guān)鍵作用，它能夠收集并處理現(xiàn)場數(shù)據(jù)，如建筑結(jié)構(gòu)信息、氣體濃度等，可以大幅提升火災(zāi)現(xiàn)場的信息傳遞和情況控制能力。通過數(shù)字系統(tǒng)的監(jiān)控和連接，可以合理規(guī)劃消防救援設(shè)備的分配與使用，如，以消防車的液位、位置等數(shù)據(jù)作為00svhdBJtmQN8EEAk4ebqw==指揮依據(jù)，能確保滅火劑的應(yīng)用與現(xiàn)場實際需求相匹配[8]。5G通信技術(shù)還極大地優(yōu)化了消防救援設(shè)備的控制與管理。通過高效的通信傳輸能力，不僅提升了數(shù)據(jù)傳輸速度，還顯著降低了數(shù)據(jù)損耗，進(jìn)一步優(yōu)化了包括續(xù)航、電池性能在內(nèi)的設(shè)備工作能力，這使得無人機(jī)等先進(jìn)設(shè)備在救援中能夠發(fā)揮更大作用。

此外，利用5G通信技術(shù)可以提升救援現(xiàn)場信息收集和事故分析處理工作的效率。救援任務(wù)完成以后，詳細(xì)收集并分析實際案例數(shù)據(jù)，可為消防救援隊伍提供寶貴的經(jīng)驗總結(jié)與能力提升機(jī)會，增強隊伍的實戰(zhàn)能力，為消防救援工作奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.4 完善應(yīng)急通信保障

一是“三斷”條件下的應(yīng)急保障策略。在遭遇重大災(zāi)害時，救援現(xiàn)場的基礎(chǔ)通信設(shè)施往往遭到破壞，尤其是遠(yuǎn)距離、高負(fù)荷的呼叫量極易導(dǎo)致公網(wǎng)癱瘓，嚴(yán)重阻礙救援指令的下達(dá)和現(xiàn)場指揮人員之間的信息傳輸[9]。借助5G通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以利用未受影響的通信設(shè)施，并運用網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)來構(gòu)建虛擬網(wǎng)絡(luò)，以滿足指揮調(diào)度的迫切需要。

二是快速重建本地化網(wǎng)絡(luò)方案。災(zāi)害發(fā)生時，本地通信設(shè)施可能終端失效，與外界的連接隨之中斷。此時，可以選擇另一套UPF（用戶面功能）技術(shù)進(jìn)行會話重建，利用UPF技術(shù)處理用戶面板上的數(shù)據(jù)傳輸，以此提高數(shù)據(jù)傳輸效率。如果UPF和gNodeB同時保持連接狀態(tài)，并且未發(fā)生移動性切換，則會儲存相應(yīng)的數(shù)據(jù)，待所有故障解決后有序恢復(fù)運行。對于發(fā)生移動性切換的用戶，則會以本地控制面板為核心實現(xiàn)接入導(dǎo)入[10]。這意味著，在信號傳輸停滯的情況下，救援通信任務(wù)可以依托g(shù)NodeB技術(shù)迅速重建本地網(wǎng)絡(luò)，以滿足基本的通信需求。

三是應(yīng)急通信系統(tǒng)的快速構(gòu)建策略。在特大災(zāi)區(qū)，通信網(wǎng)絡(luò)可能面臨大規(guī)模、全面癱瘓的困境，這使得在通信建設(shè)中難以利用受災(zāi)地區(qū)的現(xiàn)有設(shè)施，即使通信網(wǎng)絡(luò)沒有損壞，也可能因接入用戶數(shù)量較大而引發(fā)通信網(wǎng)絡(luò)堵塞。針對此情況，可以充分利用現(xiàn)有消防救援體系中的相關(guān)設(shè)施，如Mesh基站、LTE專網(wǎng)等，將其連接到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，構(gòu)建起能夠全面覆蓋災(zāi)區(qū)的通信網(wǎng)絡(luò)，確保現(xiàn)場救援工作有序進(jìn)行。

3 結(jié)束語

運用5G通信技術(shù)于消防工作中，能夠有力推動消防事業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展，并開辟更多技術(shù)應(yīng)用的新可能，不僅能顯著提升我國消防救援工作的效率，還能有效降低消防救援人員的傷亡風(fēng)險。在消防體系持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的背景下，5G通信技術(shù)的應(yīng)用能夠大幅度優(yōu)化安全管理工作的效率，創(chuàng)新管理形式，促進(jìn)智慧化消防監(jiān)督工作的有序開展。通過科學(xué)運用5G通信技術(shù)，使消防救援工作效率得以提升，為社會發(fā)展提供支持與助力。

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