5G無(wú)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(dòng)通信技術(shù)系統(tǒng)商用牌照的發(fā)放，意味著我國(guó)正式進(jìn)入5G時(shí)代，5G時(shí)代的到來(lái)催生了很多產(chǎn)業(yè)，同時(shí)也帶動(dòng)了行業(yè)發(fā)展，比如遠(yuǎn)程醫(yī)療、無(wú)人物流、自動(dòng)駕駛等。而消防滅火救援工作融入了5G后，也會(huì)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(duì)消防滅火救援工作不足、5G無(wú)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(wú)線通信技術(shù);消防滅火救援;應(yīng)用;監(jiān)管

中圖分類(lèi)號(hào)：E962? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ?文章編號(hào)：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(chǎng)多種不可控情況，會(huì)給實(shí)際滅火救援造成很大阻礙，比如觀察火場(chǎng)情況、尋找起火點(diǎn)等，都增加了操作難度，因此，對(duì)于一線滅火救援的消防工作人員來(lái)說(shuō)，良好的通信支持至關(guān)重要，需要與現(xiàn)場(chǎng)救援上下級(jí)保持及時(shí)溝通。可見(jiàn)，在消防滅火救援監(jiān)管工作中，無(wú)線通信技術(shù)是其中尤為關(guān)鍵的技術(shù)手段，在5G時(shí)代到來(lái)后，將5G無(wú)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(wú)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(huì)受到其他限制，但是由于消防滅火救援現(xiàn)場(chǎng)情況復(fù)雜多變，比如受到建筑物遮擋、移動(dòng)基站信號(hào)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(guò)程中出現(xiàn)延時(shí)、卡頓、模糊等情況[1]。

（二）設(shè)備無(wú)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(lèi)器材，也會(huì)發(fā)生通信技術(shù)不同的情況，例如，對(duì)講機(jī)，有使用公網(wǎng)語(yǔ)音傳輸，也會(huì)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(duì)講機(jī)不能通用，只能是一種類(lèi)別與同一類(lèi)別進(jìn)行通用，如果工作需要還要再購(gòu)置不同的配備，這不僅浪費(fèi)了資金，同時(shí)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(lèi)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(wú)法互融互通，對(duì)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(wú)法做到準(zhǔn)確定位，所以在實(shí)戰(zhàn)過(guò)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(hào)后，造成一定范圍的定位誤差，終端續(xù)航能力也會(huì)并不理想;而NB-IoT功耗較低，能夠完成大連接，但對(duì)于消防員這種需要快速移動(dòng)的定位需求無(wú)法滿足，也存在一定的定位誤差;對(duì)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(hào)強(qiáng)度等因素都會(huì)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(yǔ)音功能，發(fā)展到第二代通信系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)時(shí)的實(shí)際傳輸速度僅為1Okb/s，經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展，到第三代時(shí)，速度提升到了2Mb/s，進(jìn)入4G時(shí)代后，已經(jīng)達(dá)到1OOMb/s。在社會(huì)發(fā)展以及后人類(lèi)的需求不斷提升下，第五代通信系統(tǒng)，即5G，無(wú)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?cè)谟^看4k高清視頻時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)卡頓、模糊等情況，非常順暢。對(duì)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(gè)角落都覆蓋網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，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(chē)場(chǎng)等信號(hào)容易受阻隔的地方，則無(wú)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(shí)

延時(shí)主要指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮账脮r(shí)間，4G為30到70毫秒，而5G延時(shí)僅為1毫秒，這一特點(diǎn)可以提高響應(yīng)時(shí)間，從而推動(dòng)了無(wú)人駕駛、遠(yuǎn)程醫(yī)療等發(fā)展。在通信系統(tǒng)中，延時(shí)問(wèn)題最為關(guān)鍵，如果延時(shí)非常長(zhǎng)，則會(huì)造成系統(tǒng)無(wú)法第一時(shí)間傳達(dá)、接受指令，進(jìn)而造成無(wú)人汽車(chē)、無(wú)人機(jī)等，控制延時(shí)，沒(méi)有及時(shí)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(dòng)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(wàn)物之間能夠互聯(lián)互通，可以將以往無(wú)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(shí)，能夠?qū)@些大量的傳感器、終端等進(jìn)行實(shí)時(shí)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(wú)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(wú)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(chǎng)時(shí)，可以借助AR智能眼鏡、VR視頻設(shè)備等，將現(xiàn)場(chǎng)情況實(shí)時(shí)傳輸，使得全國(guó)乃至全球各地的平臺(tái)終端都可以接受大高清畫(huà)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(chǎng)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(shí)根據(jù)火場(chǎng)變化，及時(shí)商定最佳戰(zhàn)術(shù)以及具體措施，而后實(shí)時(shí)將指令傳達(dá)給一線現(xiàn)場(chǎng)救援人員。5G無(wú)線通信技術(shù)的作用，可以跨平臺(tái)完成協(xié)同作戰(zhàn)，打破了以往需要趕赴現(xiàn)場(chǎng)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(duì)接，給予醫(yī)院更多的時(shí)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(shí)間。

（二）組建消防員生命安全系統(tǒng)

在5G無(wú)線通信技術(shù)作用下，可以積極開(kāi)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(guò)程中穿戴，這樣可以幫助現(xiàn)場(chǎng)指揮員、后方指揮中心及時(shí)掌握消防員各項(xiàng)生命體征，在第一時(shí)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(chǎng)廣泛推廣、普及，在萬(wàn)物互聯(lián)實(shí)現(xiàn)后，每一個(gè)設(shè)備終端、傳感器等都會(huì)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(shí)，可以更加精準(zhǔn)的進(jìn)行定位，與4G時(shí)代下的“米級(jí)”相比，可以縮短到厘米[7]。在5G無(wú)線通信技術(shù)作用下，這些終端設(shè)備可以不受時(shí)間、地域控制，根據(jù)需求隨時(shí)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(wèn)題，更好的保障消防員生命安全。

（三）車(chē)輛裝備物聯(lián)網(wǎng)

基于5G技術(shù)低功耗優(yōu)勢(shì)下，可以將各類(lèi)傳感器安裝到裝備器材上實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)，同時(shí)，使得各類(lèi)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(shí)管理。當(dāng)消防車(chē)安裝傳感器后，可以在設(shè)備終端及時(shí)了解并掌握車(chē)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速溫度數(shù)據(jù)等，此外，能夠較好的掌握車(chē)輛實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，收集到一些動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息，比如水泵及各出水口的壓力和流量、潤(rùn)滑油類(lèi)溫度等，在這些靜態(tài)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)作用下，有利于現(xiàn)場(chǎng)滅火救援決策[8]。

（四）無(wú)人滅火救援

采用無(wú)人滅火救援需要遠(yuǎn)程救援指揮系統(tǒng)、車(chē)輛裝備物聯(lián)網(wǎng)作為支持，這會(huì)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(wú)人駕駛消防車(chē)會(huì)接收到相應(yīng)的指令，而后自動(dòng)規(guī)劃路線以最快的速度到達(dá)滅火救援現(xiàn)場(chǎng)，在車(chē)輛行駛過(guò)程中，可以先讓偵察無(wú)人機(jī)將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況實(shí)時(shí)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(chē)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(chē)輛裝備器材情況，借助5G通信遙控消防機(jī)器人、移動(dòng)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(dòng)化無(wú)人滅火的場(chǎng)景。在5G無(wú)線通信技術(shù)不斷發(fā)展下，消防滅火救援在未來(lái)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人作戰(zhàn)，構(gòu)建出全方位的立體作戰(zhàn)系統(tǒng)，到那時(shí)，兩到三名指揮員就可以高效完成救援工作，通過(guò)遠(yuǎn)程操控各類(lèi)裝備器材，最終實(shí)施無(wú)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(cè)系統(tǒng)、電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)、消防電源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。在多個(gè)獨(dú)立的個(gè)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(duì)整個(gè)城市消防監(jiān)管。可以充分發(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(duì)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(shí)反映出真實(shí)的場(chǎng)景。同時(shí)，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(mén)進(jìn)行合作，共享數(shù)據(jù)，搭建共享平臺(tái)，形成跨部門(mén)、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(yǔ)

總而言之，在5G不斷發(fā)展下，我國(guó)各行各業(yè)都將發(fā)生具體變化，而對(duì)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(duì)5G技術(shù)應(yīng)用的重視度，積極推動(dòng)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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