5G通信技術在消防救援工作中的應用分析

柴健強

摘要：為進一步提高我國消防救援任務落實質量，減輕火災事故給公私財產、大眾生命安全帶來的威脅，對當前制約消防救援工作有序推進的難點進行總結，通過提出構建遠程火場救援系統、組建人員生命安全系統、融合救援作戰裝備資源等設想，將5G通信技術有機整合于消防救援行動中。以期全面優化救援工作完成效果，促進我國公共消防領域取得長足進步。

關鍵詞：5G通信技術；消防救援工作；應用

5G通信技術的誕生推動我國正式邁入了全新的5G通信時代，在此大環境中，5G技術被諸多領域創新引進了生產作業中，驅動各領域發展至新臺階。例如，遠程醫療、智能物流、無人駕駛等，而我國公共消防領域也不例外。消防部門在日常消防救援行動中合理運用5G技術能夠有效推進救援工作朝著科技化、智能化的方向穩健發展，彌補傳統救援行動中信息數據傳遞不暢、消防物資配置滯后等缺陷，多方位保障消防救援任務的優質完成效果，助力我國公共消防領域早日實現新突破。

1 5G通信技術的概念

追溯通信技術的發展歷史，技術的更迭升級實現了技術性能的明顯強化。5G技術入市后，不論是通信質量還是通信速度均實現了顯著提升。具體優勢有：

1.1? 傳輸效率強

5G技術的數據信息傳輸能力極為優異。在消防救援工作中，消防救援人員可運用5G技術承載移動終端、消防專用通訊設備等裝置，將火場內、外部的真實信息進行實時傳輸。

1.2? 覆蓋面積廣

5G基站在我國各地的完善建設基本實現了網絡信號的全覆蓋[1]。對此，5G技術可為山林地區的消防救援行動提供可靠助力，間接防止山火的大范圍肆虐蔓延，保護綠水青山。

1.3? 延時低

5G技術大幅縮短了信息數據傳遞延遲的時間。我國公共消防領域可針對性利用5G技術延遲低這一優勢特點，為火場救援實況信息數據傳輸、消防救援物資配置調度創造良好的工作環境，減輕火災事故造成的負面影響。

1.4? 功耗低

5G技術正常運行所需的功耗較為有限，可為轄區內各類消防設施的互通互聯拓展新思路。通過統一、集中管理轄區消防設施資源，對其施以智能化、自動化的全面管控。可提高消防救援人員使用消防裝備的便利性，滿足其在救援行動中的各項需要。

2 當前消防救援通信保障存在的缺陷

2.1? 消防救援信息傳輸受阻

如今，我國消防救援行動中的通信傳輸仍以高清視頻通訊設備為主，如單兵圖像偵查、單兵行動信號傳輸等，均承載了433MHz的無線信號傳輸模式，可覆蓋消防救援現場1km范圍內的區域。但因這些設備、技術皆以4G通信為依托，信號范圍、信息傳輸流暢性將取決于火場實地的綜合環境[2]。例如，在救援現場中，通信信號可受高層建筑的阻隔、通信基站信號功率的降低等消極影響，使得火場救援行動中的圖像、視頻、語音在傳輸時易發生模糊、卡頓、高延遲等現象，造成一線火場救援信息的傳遞不及時，難以為現場救援行動規劃的改良、完善提供可靠憑證。

2.2? 消防裝備缺失統一的技術標準

目前，市場中的通信設備生產廠家各自遵循一套通信協議、技術準則，導致統一規格、類型的通信裝置依然可呈現出各自不同的技術標準。以消防對講裝置為例，它既有以公共網絡為基礎的語音輸送模式，又有使用頻段、數字集群等媒介的通訊系統，這一現象就衍生出了不同類別、型號的對講裝置難以統一通用的問題。在火災救援現場，一旦同類問題出現后，將直接限制消防人員的信息傳輸，使得火場信息數據無法正常傳遞、使用，火災事故的撲救工作難以有序進行。

2.3? 火場救援人員定位不準

消防人員在救援行動中的定位均以無線通信為技術載體，如GPS、GSM、藍牙等。但因這些技術落后、火場環境變化等客觀因素，短時間內難以準確定位消防人員在火場中的具體位置。例如，GPS的定位模式受地理條件、自然氣候等因素的制約信號會不斷降低，在此情況下定位數據將出現或多或少的誤差，無法為火場后方的指揮提供可用信息，將牽制消防救援人員火場進攻的步伐。

3 5G通信技術在消防救援工作中的應用難點

目前，即使5G技術已初步實現了與消防救援工作的融合，且切實獲得了喜人的應用成績，但新型消防智能系統的健全構建依然需要其施以有力支撐。然而，縱觀近些年來消防救援行動中5G技術的應用情況不難發現，技術操作仍存在部分不良問題，亟需高效解決。

3.1? 信號格式不兼容

分析當下消防系統的消防救援工作開展情況發現，各地區、各轄區的消防隊伍所運用的通訊設備類別不盡相同，衍生出了各轄區通信設備協議、標準不能充分匹配的不利現象，使得設備不具備通用的客觀條件，嚴重制約了消防滅火救援行動任務的有序推進。

雖然5G技術正逐步滲透于消防滅火救援系統的各個部分中，如火場通信、戰勤保障、資源調度等，但因系統實質屬性的難以匹配，使得火場后方指揮作業的高質落地難度較大。例如，火場指揮為保證作戰力量、消防資源配置的合理性，需根據其系統的各自類別對應使用眾多信息數據傳輸設備，造成火場救援行動的指揮效率提升緩慢，致使救援策略“上傳下達”滯后，不能多角度維護火場被困人員的生命安全及公私財產。

3.2? 技術引用不統一

我國諸多一線城市的公共消防系統已接入了5G通信技術，并以此為載體搭建出了完善的城市物聯網遠程消防監管系統，可為動態、靜態、自動監測轄區中的消防安全隱患、火災事故現況創建便利條件。然而，對于二、三線城市，或是農村、鄉鎮來講，其對5G技術的引進時效不容樂觀。由于我國各地城市的經濟發展差異，非一線城市的公共消防領域應用5G技術相對滯后，且對高端、復合型技術人才的“扎根”吸引力較為有限，使得部分城市難以充分發揮出5G技術在消防救援作業中的應用價值。特別是對于地下建筑、偏遠山村、高原山地等環境復雜的地區來講，5G技術的使用將更為困難[3]。除了需周全考量社會大眾對5G技術的接受程度外，5G通信的信號阻隔問題也不容忽視。對此，因公共消防5G新系統的引入未能統一，造成消防救援行動的監控系統難以迅速完成整體性構建。

3.3? 技術拓展性不高

為促進消防救援行動實戰化的升級革新，需從轄區地理信息數據的廣泛收集、火場作戰指揮的可視化、海量火場救援信息數據的深度分析入手，而這就需要更為穩定、通暢、高速的5G技術支撐。站在理論角度剖析，這些功能、要求均可通過5G技術的科學應用得以實現。然而，我國推行5G技術的時間尚短，仍處于摸索、探究的試驗階段。且由于高新技術的人才資源短缺，公共消防領域5G系統的建設、完善、維護工作推進困難。因此，有關的功能優化、技術拓展還需著重考量、實驗。

4 加強5G通信技術在消防救援工作中的應用措施

4.1? 構建遠程火場救援系統

隨著5G通信技術的升級完善，消防部門可運用AR、VR等新興技術完成消防救援任務，創新搭建出以智能化、現代化為核心的創新型遠程消防救援系統。在火場實地救援中，消防人員可通過正確操作VR設備等技術，將火場綜合實況對指定對象進行實時傳遞。在這些新技術的科學操作下，火場后方指揮將能及時接收到現場信息，清晰觀看到火場中的各類真實情境，對消防救援方案加以靈活制定、調整。同時，后方指揮還可依照火場動態變化協同推出最佳的應對措施及戰術部署，并應用5G技術傳遞給一線消防救援人員。5G技術的合規操作可輔助消防人員進行跨平臺、多方合作的消防救援，突破傳統消防指揮需親臨現場的模式禁錮，明顯強化了消防隊伍救援作戰的效率，可提高救援行動對大眾財產及生命安全的保障力度[4]。此外，5G技術同樣打通了消防救援與醫療救援的銜接通道。在運送火場傷員就醫的途中，可以5G技術為媒介，承載高清視頻等技術對接醫院，為醫院爭取治療方案規劃、制定的時間，并推進傷員搶救的應急準備工作，減少傷員治療用時。

4.2? 組建人員生命安全系統

以5G技術為向導，可研制出傳輸個體生命體征信息的新型傳感器，并交由一線消防救援人員使用，將有益于火場指揮、后方消防指揮中心實時把握消防人員的多樣生命體征。還可以此為依據，制定出與實際相契合的指揮部署、決策方案，在充分保證消防人員人身安全的基礎上，規避其在救援行動中出現生命危險的情況。

如今，物聯網技術以及以物聯網為核心的新產品被我國市場所接受、推廣。在創建萬物互通互聯的新環境后，各個設備終端、遠程傳感裝置等設施均擁有了專屬性IP地址、信息數據庫等，無需再次特殊增設各類硬件設備為框架支撐，就可實現更加高效、精準的位置定位。與4G的“米級”定位精度比較，將縮至“厘米級”。在5G技術的支持下，這些物聯網設備終端可擺脫時間、空間的束縛，統一口徑，根據消防救援行動的現實需要，始終保持在聯網狀態下，向火場指揮傳遞消防救援人員準確、真實的位置信息數據，處理火場環境下消防人員定位難的問題，多維度保證其救援安全。

4.3? 融合救援作戰裝備資源

利用5G技術獨有的優勢作用，可將傳感器裝置增設于消防裝備、消防設施的恰當位置，促使其長時間、不間斷的“聯網”，這樣就可以實現轄區內消防設備的互通互聯，整合時下的消防設施資源，可為消防隊伍集中、統一管理消防設施提供便利條件，保證消防救援行動中消防裝備的應用實效[5]。例如，可將傳感器加設于消防車輛中的油箱、水箱、發動機等關鍵位置，確保設備終端使用者實時掌控車輛的養護、運轉信息，如剩余油量、發動機溫度以及出水口壓力、水泵壓力等。在對這些動態、靜態的消防設施信息數據進行深度分析后，可為消防人員火場救援行動的靈活性部署安排提供科學憑證，增強滅火救援工作效率。

4.4? 建設遠程救援監管系統

近些年，在物聯網技術的蓬勃發展下，消防隊伍可憑借5G技術的應用效用，創新搭建出遠程消防監控系統，對轄區范圍內的公共消防秩序以及火災事故救援情況加以全覆蓋、長效性的有效監管。例如，火災報警、消防水源、電氣火災等多元監控系統。在這些若干個互相獨立的子系統運行下，則可搭建出轄區消防物聯網的實時監控系統，掌握整個轄區的公共消防實況。同時，通過計算機、實景仿真、云端、虛擬等信息技術的搭配使用，兼顧融合3D建模、圖像采集、視頻傳輸等技術作用，可對轄區內重點單位，如民用建筑、大型商場、危化物品儲存場所等地施以合規監管，將其當前消防管理、滅火救援的綜合情況完成可視化、數字化的直觀反映，提高轄區消防安全水平。

4.5? 搭建無人滅火救援系統

為實現無人消防救援的概念設想，應科學使用遠程指揮系統、消防裝備物聯網等智能化體系，解放火場救援行動的參與人力，降低人員傷亡的風險概率。在具體實踐中表現為，消防指揮中心在接收到轄區火情信息后，基層隊伍可率先使用無人機設備勘查火場多樣實況，并運用5G技術將這些實況信息數據以圖像、視頻等多元的形式及時采集并傳回救援指揮中心，輔助火場后方指揮完成可行、合規的救援方案制定[6]。另外，在消防車輛、消防裝備聯網后，火場后方指揮均可按照各類消防設施在救援行動中的運轉、消耗現況，在5G技術的支持下，利用移動消防炮等裝備有序推進消防救援工作。

4.6? 創新消防人員培訓模式

為全面鞏固消防救援人員的危患意識，加強其火場救援實戰能力，消防隊伍應重點聚焦消防人員的日常救援訓練成效，需在向其提供“實戰出隊”訓練平臺的基礎上，通過5G、無人機等新技術的創新運用，為消防人員創建出模擬現實的“VR訓練”情境。在訓練新場景的打造過程中，消防中隊需集成、分析5G技術傳輸、共享的轄區內易發生火災事故的高風險地點的真實現況，結合VR技術、VR設備，連通互聯網，為消防人員創設出與實地相近的“一比一”火場救援仿真環境，實現單人或是多人的虛擬消防救援訓練。這樣可以解決傳統訓練模式下的場地不足、時間有限等客觀限制問題，增加消防人員特別是“消防新人”的火場救援體驗、經驗，鍛煉其火場救援反應、機動等綜合能力。

5 結語

綜上所述，在我國5G通信技術日趨完善的社會發展新形勢下，我國眾多領域均發生了深刻變化。而針對公共消防領域來講，5G技術的創新發展不僅是一種新挑戰，更是領域長遠發展的新契機。對此，我國消防領域應及時更新救援作戰思想，提升對5G技術合理應用的重視程度，深化救援行動模式的創新改革，實現消防救援任務落實效果的穩步增長。在保證消防人員生命安全的前提下，著重減輕火災事故對社會大眾生命財產安全的威脅。以5G技術的靈活運用為驅動，完整構建出智能化、現代化的消防救援新體系。全面強化消防救援效率，推動我國公共消防領域的健康發展。

參考文獻：

[1]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.

[2]李超，劉立文，林雙雙，等.疫情期間滅火救援工作存在問題分析及對策研究[J].武警學院學報，2021，37（6）：31-35.

[3]蔣智明，劉晉軍，于炳辰，等.智能化背景下利用物聯網與大數據的消防救援系統——以商羊系統為例[J].今日消防，2021，6（1）：4-6.

[4]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），2021，7（9）：88+90.

[5]王茹.5G時代物聯網技術在重特大災害事故應急救援消防宣傳管理中的應用[J].消防界（電子版），2020，6（22）：36-37.

[6]蔡劍鋒，林麗梅，林鵬程.如何利用5G通信手段推進消防信息化建設再上新臺階[J].電子世界，2020（18）：72-73.

Analysis of the application of

5G communication technology in fire rescue

Chai Jianqiang

（Jinhua Municipal Fire and Rescue Brigade，Zhejiang Jinhua 321000）

Abstract：In order to further enhance the quality of the implementation of China's fire rescue tasks， reduce the threat of fire disasters to public and private property， public life safety brought about by the threat of infringement， to the current constraints on the orderly advancement of the fire rescue work of the summary of the crux of the difficulty， by proposing the construction of remote fire rescue system， the formation of personnel life safety system， fusion rescue combat equipment resources and other ideas， the organic integration of 5G communication technology in fire rescue operations. It will optimize the effect of rescue work， promote the progress of China's public fire prevention field.

Keywords：5G communication technology; fire rescue; application