5G通信手段推進消防信息化建設的路徑

耿鐸

摘要：5G通信技術的全面推廣和應用能夠使社會經濟發展變得更加迅速，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，確保快速完成各類搶險救災任務。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展。

關鍵詞：5G通信;消防信息化;建設路徑

在萬物互聯的時代下，智慧消防能夠依托互聯網技術、人工智能技術、虛擬現實技術、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度保障體系，為智能消防的全面發展提供重要幫助。

一、5G通信技術的概述

（一）5G技術發展情況

隨著2019年我國正式頒布5G通信商用牌照，5G技術在我國已經大范圍推廣與普及，建成了全球規模最大的5G移動網絡。通過5G技術創新發展能夠推動產業轉型升級，增強社會經濟發展活力。5G作為第5代移動通信技術網絡，傳輸速率最高可達10Gbt/s，比以前的LTE蜂窩網絡速度快10倍以上，具有更低的網絡延遲[1]。通過5G網絡大規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技術優勢

5G移動通信技術理論數據延遲為1ms，幾乎相當于沒有。與4G技術相比較5G通信數據吞吐量更高，數據延遲更低，具有顯著的移動性。5G能夠在城市中心、辦公商業區、早晚高峰地鐵和節假日旅游景點等人流密集區域和移動設備數量眾多的區域保證信號穩定，確保所有設備都能夠同時同地快速暢享移動網絡。5G通信技術的頻段更高，4G移動通信頻段位于0.8～3GHz之間，絕大多數的頻段都集中在2.5GHz以下，5G網絡為了能夠獲得更高的速率，將采用2.5～100GHz的頻段區間，同時5G具備了大寬帶、低延時廣連接的特點，能夠實現增強移動寬帶、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務領域，還能夠用于工業自動化、無人駕駛等需要低延時、高可靠連接的業務場景。

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代化的消防應急通信保障體系，在消防救援工作中發揮非常關鍵的作用[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。大多數消防應急救援主要集中在山區、高溫、輻射等惡劣環境下，很容易造成信號數量明顯下降，只適合地形簡單、小規模的救援場面。隨著消防救援隊伍逐漸配備了GoTa對講系統，通訊距離和通信質量得到有效改善，但依然無法覆蓋地下建筑或偏遠地區，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化演練，可視化技術指揮調度、大數據功能決策等都需要更加穩定的傳輸信號，對消防通信設備提出了更高要求。現有的消防通訊設備基本采用傳統通信技術手段，導致消防設備之間的連接效率不理想。

（三）穩定性不強

消防救援隊伍目前所采用的通信網絡主要包括衛星通信、電子政務外網、指揮信息網以及無線通信網絡，但目前這些通信網絡依然存在著運行不穩定、網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監測預警能力較低，無法形成快速機動、真實靈敏的火災現場感知網絡。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化需求。要想實現智能消防，最重要的就是建立可視化指揮調度平臺、互聯網監控系統和大數據分析決策功能，這些都需要高效的網絡技術保障。

（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、網絡擴展性、抗毀性不高，一方面，各種信息通信系統單獨建設，造成人力、物力、財力的極大浪費，各種網絡設備成本非常高。另一方面，很多現場指揮員都需要佩戴多臺指揮通信裝備，通過350M對講機對現場進行實時指揮調度，還需要通過公網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。火災救援現場需要多部門聯合作戰，造成通訊信號網絡非常的混亂，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場，政令指揮不通暢、反饋不及時，很容易造成搶險救援出現延誤。

三、5G通信技術在消防領域應用的思路分析

（一）拓寬消防感知網絡觸角

在智慧消防構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型升級。消防救援團隊必須向全災種、大應急轉變，有效延伸5G+消防應急網絡場景，構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，在事故現場能夠快速集中人員、車輛、裝備等關鍵要素，為現場指揮救援提供最新的災情信息和實時的數據支撐，實現戰場透明化。在火災防控演練中，通過消防大數據預警管理系統能夠獲取溫度傳感、煙霧監測、水壓監測、火災監測等多種傳感器設備的實時數據，擴大火災監控的覆蓋范圍，實現區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、戰勤管理等多種業務水平。將5G技術和無線射頻技術、軌跡監測技術、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絡中樞

單兵圖傳和公網集群對講機是保障通信的關鍵，目前存在整合度低、穩定性不高等問題，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網絡切片技術能夠真正實現公眾業務和消防業務之間的物理隔離，使消防通訊品質更高、延時更低、數據傳輸更加安全，實現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

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

三維建模、信息收集和數據仿真能夠對整個消防重點進行全面分解，實現大規模的場景應用，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模擬演練，增強了數據處理的整體效率，提高了信息傳遞的整體質量。在5G網絡技術支持之下，時延更低，可以保證信息傳播更加穩定，避免出現音畫不同步等問題，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境，真正地實現智慧消防，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展規劃，根據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一而出現重復投資建設、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絡的建設與規劃，做好前期信息數據采集管理工作，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，建立完善的網絡中心、控制機房、衛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星指揮車、輕型衛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域的消防應急通訊保障體系，確保對其他區域的支持力度，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）打造協同高效的業務應用體系

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、熟悉性能參數的應急通訊保障團隊，確保5G通信技術能夠深入發展，增強城市遠程控制、實戰指揮演練和數字化預案編制管理等一系列的指揮調度功能，推動內部數據及時更新，有效拓展外部數據及時共享。融合環境監測、人工智能、VR虛擬現實技術，確保消防救援人員能夠及時接收調度指令，對現場指揮形勢準確預判，提高消防救援指揮決策的能力。

（四）規范消防執法管理

目前在火災防控與執法監督方面還存在著諸多問題，尤其是單位自身無法及時發現火災隱患，造成消防管理能力偏弱。在消防執法監督過程中還存在著執法不規范、火災發現不及時等諸多問題，使得消防救援錯失最佳時機。要高度重視消防執法規范化建設，構建全面監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網煙感探頭，一旦煙感探頭發出報警信號，轄區中隊就可快速接收預警，利用消防救援專線系統向該區域的管理人員發送警報，彈出室內導航圖，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、易燃易爆企業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送警報，值班人員就能快速調取視頻資源進行確認，保證在第一時間發現災情。基層監督人員通過配備5G執法記錄儀，能夠對重點單位進行定期監督，執法記錄員還可以通過5G執法記錄儀將現場情況實時上傳至網站或消防救援App，還能與各領域專家進行遠程連線，確保對整個檢查過程中發現的問題進行及時解決。

（五）救援實戰科技化

5G通信技術能夠依托豐富的外聯傳感設備，降低時延，提高傳輸的可靠性，從單兵作戰和指揮兩個角度共同打造智能化、數字化消防救援團隊，提高消防作戰指揮的信息共享水平。還能夠對語音、文字、圖像、視頻進行實時傳輸，幫助作戰指揮人員對戰場形勢進行快速準確地判斷，增強了消防救援團隊的專業化水平，切實提高了隊伍的災害應急能力。

五、結語

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的效率，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合，能夠構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算法的聲納圖像數據壓縮研究[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.