5G通信技術在突發(fā)事故現(xiàn)場消防通信保障中的作用分析

吳沁薇

摘要：國家應急救援的主力軍是消防救援隊伍，面對多發(fā)性、突發(fā)性的災難，全面提升救援隊伍的綜合能力是關鍵。消防應急通信系統(tǒng)是救援現(xiàn)場的“神經(jīng)中樞”，是調(diào)動現(xiàn)場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)場消防通信存在時間、地點上的不確定性、通信裝置毀壞的不確定性、無法預測消防通信系統(tǒng)的荷載容量等情況。在信息化技術發(fā)展迅速的當下，利用5G通信技術有效保障突發(fā)事故現(xiàn)場消防通信通暢，利用其信息速率快、連接設備范圍廣、傳輸信息延時低等優(yōu)勢，積極搭建科學的信息系統(tǒng)，創(chuàng)建有效業(yè)務應用系統(tǒng)，強化救援現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸，確保能夠及時將事故現(xiàn)場的信息進行傳遞，從而快速制定救援計劃，保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。

關鍵詞：突發(fā)事故；5G通信技術；消防；通信

引言

突發(fā)性事故現(xiàn)場環(huán)境復雜，救援隊伍展開救援工作難度較高，若無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)，將導致前線救援人員不能將現(xiàn)場信息及時傳遞出來，指揮部便不能結(jié)合現(xiàn)場情況制定有效的救援方案，前線人員只能憑借經(jīng)驗獨自摸索，救援難度上升，人員傷亡不能得到有效控制。對于突發(fā)性事故而言，消防通信的任務是保證救援現(xiàn)場能夠正常溝通交流、現(xiàn)場與指揮部通信順暢，并且借助良好的網(wǎng)絡實現(xiàn)遠程操控。為完成上述通信任務，保證救援工作穩(wěn)步進行，盡可能減少人民生命財產(chǎn)損失，應積極借助5G通信技術強化突發(fā)性事故現(xiàn)場消防通信能力，確保指揮部能夠借助先進的通信設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上，提升救援效率。借助先進的信息技術科學構建信息系統(tǒng)對我國消防工作開展有著重要作用。

一、突發(fā)事故現(xiàn)場消防通信保障面臨的問題

（一）通信線路斷路

災害事件分為自然災害、社會安全事件、事故災害，不同事故現(xiàn)場的情況也有所差異，許多自然災害的發(fā)生還伴隨著次生災害的產(chǎn)生。^[1]若發(fā)生瓦斯爆炸或火災等災害事故，不會導致消防通信受到較大損壞。但若發(fā)生海嘯、地震、臺風等大型自然災害，房屋坍塌、通信設備、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)，無論是救援通信設備還是群眾的移動設備都將無法與外界聯(lián)系，災害救援難度較高。除此之外，臺風、地震等大型自然災害往往持續(xù)時間較長且容易發(fā)生余震等情況，很多位置的通信線路將會相繼出現(xiàn)故障問題，故障位置過多將致使排查、修復通信線路變得更加困難，導致人力、物力受到極大浪費，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)絡堵塞

消防通信與網(wǎng)絡流量存在一定的相似性，若發(fā)生突發(fā)性的大型災害事故，受災群眾將會在同一時間集中撥打電話尋求救援，通信網(wǎng)絡會被集中占用。倘若消防通信設備的最大承載負荷不能支撐使用，通信網(wǎng)絡將出現(xiàn)堵塞情況。消防通信承載量不能被有效且準確預測，且無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)絡信號呈現(xiàn)減弱趨勢，通信系統(tǒng)出現(xiàn)信號延遲、占線等情況，求救電話無法撥通，現(xiàn)場傳回的照片及視頻不能及時被接收，現(xiàn)場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)性災害及大型自然災害極易破壞通信基站^[2]，比如，發(fā)生地震、海嘯、臺風、洪澇等災害，通信基站會遭受嚴重破壞。通信基站由眾多設備組成，部分設備有散熱方面的要求，不能采取嚴包死裹的方式進行保護，并且由于突發(fā)性事故存在地點及時間上的不確定性，許多災害事故不能提前預知，因此不能事先給予足夠的保護。發(fā)生突發(fā)性事故后，通信基站內(nèi)的部分設備及線路發(fā)生損壞，甚至發(fā)生基站沖毀等情況，導致區(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)生大型洪水災害，當?shù)囟嗵庪娏υO備受到不同程度損壞，通信受阻，部分嚴重地區(qū)處于完全癱瘓狀態(tài)。隨著洪水進入電力系統(tǒng)，電路便發(fā)生短路斷電，致使通信基站無法正常運行。因此，在遭遇突發(fā)性災害事故時，搶修通信設備往往是一項重要工作，需要與時間賽跑，盡快恢復通信，與受災群眾取得聯(lián)系，從而有序展開救援。^[3]

二、5G通信技術對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害事故現(xiàn)場的全部情況。同時，需保證受災群眾的報警電話能夠打進，并詳細記錄受災情況，進而開展救援人員的調(diào)配指揮工作。若想保證現(xiàn)場通信順暢，快速獲取現(xiàn)場信息，需提升消防通信信息傳輸速率。^[4]而5G通信技術傳輸信息的速率較快，^[5]與4G技術相比，5G技術信號傳遞的速率增強了數(shù)十、數(shù)百倍，能夠達到10Gb/s，下載文本或者視頻只需幾秒鐘時間，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通信技術應用在消防救援工作中，能夠?qū)崿F(xiàn)短時間內(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平臺上傳現(xiàn)場視頻及信息，救援指揮中心掌握的現(xiàn)場資料越多，救援工作越能有序開展。

（二）連接設備范圍廣

若發(fā)生大型突發(fā)性災害事故，救援任務較為復雜且救援范圍較廣，應確保消防通信能夠滿足遠程操控需要，能夠協(xié)調(diào)不同業(yè)務部門有序展開救援工作。據(jù)此，應保證事故現(xiàn)場每個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復雜的環(huán)境下開展救援工作，應借助5G通信技術覆蓋范圍廣的優(yōu)勢，通過相關傳感器、監(jiān)控等設備搭建物聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)萬物互聯(lián)，即便是邊緣城鎮(zhèn)、山區(qū)也能夠獲取通信信號。5G通信技術能夠連接周圍的智能化設備，物聯(lián)性能指標極為突出，能夠?qū)崿F(xiàn)在500km時速移動的情況下傳輸信息。^[6]據(jù)此，在5G通信技術基礎上應用物聯(lián)網(wǎng)技術，可以促使消防部門搭建綜合預警系統(tǒng)，及時獲取災害情況，區(qū)域性安裝布設物聯(lián)防火裝置，協(xié)助救援工作有效開展。5G通信技術具有智能化優(yōu)勢，布設相應的傳感器設備，能夠互聯(lián)互通整個消防網(wǎng)絡，構建先進且龐大的信息網(wǎng)絡體系，實現(xiàn)科學預防、管理火災等工作。

（三）傳輸信息時延低

及時獲取災害現(xiàn)場信息，迅速且有效展開救援，需要確保救援現(xiàn)場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間獲取相關信息資料，在保證一線救援工作者自身安全的基礎上，合理安排救援任務。5G通信技術的又一特點是時延低。^[7]5G通信技術空中接口時延大致在1ms左右，只要與適宜的傳感器設備進行連接，便能實時傳遞信息數(shù)據(jù)，完全契合遠程控制需要，加上5G通信技術具有大容量信息儲存及傳輸優(yōu)勢，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通信技術應用在消防通信系統(tǒng)中，可以打造信息實時傳輸平臺，構建信息終端系統(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)實時交互有關信息，只要下發(fā)相應指令信息，便能自動將現(xiàn)場圖片、數(shù)據(jù)等進行傳輸，節(jié)省系統(tǒng)反應時間，提升消防救援時效性。

三、應用5G通信技術強化消防通信策略

（一）應用5G通信技術打造指揮保障體系

結(jié)合5G通信技術的特點，系統(tǒng)性采集相關消防救援數(shù)據(jù)，聘請專業(yè)團隊研發(fā)指揮系統(tǒng)，避免因技術沖突產(chǎn)生的重復建設問題。建設消防應急通信系統(tǒng)，需搭建衛(wèi)星地面站、網(wǎng)絡控制中心和通信平臺。利用5G通信技術完整打造綜合通信平臺和中心控制室，系統(tǒng)性升級相關設備，確保信息傳輸效率并實現(xiàn)信號全覆蓋。各地消防隊伍信息化建設需同步開展，確保一定區(qū)域內(nèi)相關通信設備建設水平一致，進行統(tǒng)一指揮調(diào)動。區(qū)域內(nèi)的消防隊伍要有效使用通信設備傳輸救援現(xiàn)場情況，指揮中心應結(jié)合受災情況，統(tǒng)一調(diào)動人員，確保受災嚴重區(qū)域人力充足。除此之外，各地區(qū)的消防隊伍應定期開展聯(lián)合演練，檢查相應的通信設備，及時找到設備存在的安全隱患或不足之處，并積極進行完善和改進，確保消防通信設備能夠有效運轉(zhuǎn)。應將建設綜合性通信平臺及建設應急消防網(wǎng)絡納入城鄉(xiāng)規(guī)劃建設，收集有關5G通信、平臺建設的相關數(shù)據(jù)，為推廣應用5G通信技術做好充足準備。

（二）應用5G通信技術強化救援現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸

長期以來，信息傳遞技術發(fā)展有限，圖像、視頻等數(shù)據(jù)難以實現(xiàn)高效傳輸。進入5G時代后，5G通信技術具有信息傳輸效率快、連接范圍廣等優(yōu)勢，大大改善了信息傳遞方面的不足。以5G通信技術為基礎，應用紅外射頻及無人機等技術，代替人工到事故現(xiàn)場分析事故災害情況，并將信息實時傳輸至指揮中心，制定較為安全的營救計劃，減少消防人員傷亡事故。在居民樓、商場等建筑內(nèi)中布設氣體感應器及紅外感應器，將這兩種感應器與5G通信技術相連接，實時獲取現(xiàn)場被困人員位置，并密切跟蹤一線救援人員。利用5G通信技術，救援人員將事故現(xiàn)場的實際情況傳輸給救援指揮中心，相應感應裝置將事故現(xiàn)場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，有效利用黃金救援時間。同時，研發(fā)智能穿戴設備，消防人員在配備相關設備后，指揮中心能夠獲取消防人員的生命體征信息，實時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撤令，避免出現(xiàn)人員傷亡。

（三）應用5G通信技術完善消防救援業(yè)務模式

借助5G通信技術、人工智能技術、環(huán)境監(jiān)測技術等搭建指揮控制、遠程監(jiān)控、數(shù)字化管理與編制的業(yè)務應用系統(tǒng)，確保系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)能夠與外界進行交換并實時更新，使消防救援隊伍內(nèi)的每個人員能夠正確使用相關設備，并借助此設備判斷災害現(xiàn)場情況，有效采集災害事故現(xiàn)場數(shù)據(jù)，采取適宜手段避免災害出現(xiàn)擴大趨勢。相關技術人員應結(jié)合實際救援情況，合理布設、使用遠距離監(jiān)控，形成有效的救援指揮體系，使其更好服務于救援工作。與此同時，可借助5G通信技術打造個人無線通信設備^[8]，結(jié)合事故現(xiàn)場檢測功能，促使我國災害救援行動更加高效展開。使用無線通信設備，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)場情況，并結(jié)合傳回的信息制定科學的救援方案，預測事故繼發(fā)性災害，規(guī)劃現(xiàn)場救援人員的救援路線，確保現(xiàn)場救援人員安全執(zhí)行救援任務，保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

結(jié)語

綜上所述，目前我國突發(fā)事故頻現(xiàn)，災害現(xiàn)場情況較為復雜，人員傷亡事件時有發(fā)生。隨著信息技術研發(fā)與應用逐漸成熟，可將5G技術應用到消防救援工作中，確保救援現(xiàn)場交流通暢。在現(xiàn)場救援中有效利用5G技術優(yōu)勢，積極改進消防通信系統(tǒng)，促使現(xiàn)場救援工作更加高效。借助5G技術除了搭建科學的信息體系、創(chuàng)建有效業(yè)務應用系統(tǒng)、強化救援現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸外，在未來的應用中，還可結(jié)合人工智能技術規(guī)范化管理消防團隊，降低內(nèi)控成本，增加業(yè)務學習時間；結(jié)合在線監(jiān)控設備及物聯(lián)網(wǎng)探針，提升小微企業(yè)防范火災風險的能力；結(jié)合云計算技術及時分析災區(qū)情況，協(xié)助規(guī)劃救援方案，提升應對事故及災害的能力。相信隨著科學技術的不斷發(fā)展，各項高新技術將在消防救援中得到廣泛應用，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上，切實保護人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

參考文獻

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