淺析5G通信技術在消防通信體系中的應用

摘要：5G通信技術作為最新一代的移動通信技術，具有傳輸速率高，低時延以及超大連接量等優勢特點。這使得將其應用于消防通信體系建設可以有效改善我國目前的消防通信體系現狀問題，助力我國消防工作穩步高效展開。本文將對5G通信技術、消防通信體系現狀以及5G在消防通信體系中的應用進行分析。

關鍵詞：5G通信技術；消防通信體系；應用

一、引言

在信息化時代，消防通信體系建設質量對我國消防工作的質量產生直接影響。消防工作能夠化解和防范多種重大安全風險，并且是處置各類災害和安全事故的主力軍，其中應急反應時間就是危險解除時間，時間在消防工作中至關重要。將5G通信技術應用于消防通信體系建設可為消防通信相關工作的高質量開展提供助力和支持。

二、5G通信技術概述

5G通信技術是第五代移動通信技術，它不僅兼具4G技術的優勢特點，還具備獨特的個性化特征。從表1中的技術特點介紹可以看出，5G通信技術的技術水平已經達到新的高度，其應用場景也更加廣泛和深入。未來，5G通信技術將繼續發展，其系統容量會進一步提高，同時設備數量也會蓬勃增長。

三、消防通信體系現狀

（一）通信技術條件制約

消防通信體系的建設考慮到消防工作的性質和特點，因此建立了多個通信系統，包括移動通信、有線通信、衛星通信等。這些通信系統在不同時間段和技術水平下構建，導致基礎底層架構存在差異，難以實時整合和融合，從而限制了通信技術的發展。在5G通信技術推廣應用之前，消防通信體系使用的是4G通信技術。盡管4G技術具有優勢，但也存在許多不足之處。例如，通信距離有限，網絡頻點較少，速率相對較低，使得通信信號在傳輸過程中容易受到外界環境干擾，影響通信質量。同時，隨著信息化時代的到來，消防工作對圖像、視頻等清晰度的要求也越來越高，強調高清、超高清。這時4G通信技術的弊端再次顯現，難以滿足無線傳輸高清圖像的應用需求。

消防通信體系涉及多個方面，其中在消防通信指揮工作中，需要實時監管和遠程遙控消防目標區域，以實現有效的消防。然而，由于4G通信技術在通信距離方面存在不足，其弱點顯現得較為明顯，難以實現預期的通信指揮效果。此外，在消防滅火救援工作中，常常使用350M無線通信系統。該系統在平原和通信距離較短、障礙物較少的常規環境中可以實現良好的通信效果。當通信距離中存在城市建筑、高山或峽谷等場景時，350M無線通信系統難以保持實時有效的通信，受到外界環境信號干擾較多，給消防救援工作帶來更多壓力和不利影響。雖然應用了PDT數字集群技術對350M數字集群技術進行有效強化，但現有的基站布點仍難以滿足相關要求。

（二）系統間融合性不高

我國消防通信體系一直在不斷完善和發展。目前，消防通信常用的通信手段包括350M無線通信系統、4G圖傳系統、衛星通信系統、布控球和PDT對講系統等。這些通信系統根據實際需求逐步引入消防通信體系，但由于在不同時間應用，它們所采用的標準協議和通信信道并沒有統一，缺乏兼容性。這種不統一和缺乏兼容性帶來一系列問題。首先，通信速度和效率受到影響，因為不同的通信系統需要單獨配置和管理，難以實現高效的通信。其次，這種情況在很大程度上增加了消防設施配備的成本，因為需要針對每種通信系統進行獨立的設備采購和維護。此外，這也給日常使用帶來了不便，因為消防人員需要根據具體情況選擇合適的通信系統，并可能需要同時使用多種系統進行通信。因此，當前消防通信體系建設存在著系統間融合性不高的問題，而且這些問題已經開始影響到消防通信速度和工作質量。

（三）系統功能拓展性有限

從消防通信體系建設的通信技術條件制約和系統間融合性不高兩方面進行分析，可以看出消防通信體系建設存在著一些“硬傷”，這些“硬傷”可能直接或間接地影響系統功能拓展的實現。在科技不斷發展、社會不斷進步、人們生產生活需求日益增高的時代背景下，消防通信體系建設受到了關注。因此，有必要重視有效拓展消防通信系統的功能，這不僅有助于消防體系自身工作更順利地開展，也有助于滿足時代發展的需求。

目前，消防通信系統的功能需要在多個方面進行拓展，例如大數據分析功能、可視化功能、融合通信功能以及衛星通信功能等。然而，由于通信技術條件制約的存在，導致以上系統功能的拓展受到限制，難以實現高精準的通信指揮、通信救援和現場指揮以及防火滅火等目標。總之，通過以上淺顯分析，可以確定必須重視研究更先進、更科學、更有利的通信技術，并將其應用到消防通信體系建設與完善中，以達到拓展系統功能的目的。

四、5G通信技術在消防通信體系中的應用

（一）5G通信技術在消防通信指揮中的應用

5G通信技術在消防通信指揮中的應用前景非常廣闊，主要體現在以下幾方面。首先，5G通信技術的有效應用可以提高消防通信管理指揮的效能。5G通信技術具有超大規模連接的優勢，可以實現多個通信節點的有效連接，確保各消防監控點都能處于實時監管環境下，從而明顯降低管理成本，提高管理控制質量和效率。此外，5G通信技術可以實現消防車輛的統一管理，通過車載傳感器、GPS實時定位系統和大數據技術的綜合作用，高速傳輸消防指揮信息到消防通信指揮中心，幫助消防各職能部門高效處理消防相關工作并完成指揮調度任務。其次，5G通信技術的有效應用可以助力火災預警和聯動。物聯網探測器和移動通信終端是同步開發應用的，可以實現現場高效實時通信?；?G通信技術的探測器傳感器可以直接連接遠程控制器，實現對火災區域情況的及時預警。一旦發生火災預警，消防通信指揮中心可以有效控制和監管火災警情，通過遠程視頻確認火情、遠程火情電話呼通等方式與消防控制室實現聯動。最后，5G通信技術的有效應用可以提升救援科技水平。在消防通信指揮工作中，智能化的概念具有極高的價值。通過消防通信指揮的智能化，可以對火災現場情況、消防員身體狀態以及其他需要實時信息的相關事物進行智能化管理，方便消防通信指揮中心進行針對性和及時的指揮，保障消防安全。

（二）5G通信技術在消防救援通信中的應用

目前，我國消防救援工作在通信方面存在一些問題，如融合性高的通信設備信號缺乏、傳統通信技術的局限性較大以及通信技術沒有及時更新換代等。這些問題導致消防隊伍之間難以實現及時有效的互動聯系，難以實現可視化消防指揮調度，工作效率較低，圖像信息流暢度不足，清晰度難以保障等。將5G通信技術應用到消防救援通信中，可以實現以下幾個目標。首先，消防隊伍可以實現數字化管理。通過數字化消防營區的構建，可以確保消防水質、溫度和濕度等指標符合標準要求，并隨時參與消防救援工作。如果以上監測內容不符合要求，系統可以進行預警，及時解決相關問題。同時，通過應用5G通信技術，可以加強對消防營區的安全管理，例如對出入人員進行影像登記管理，以保障消防救援后方的安全。其次，消防隊伍可以接受立體化培訓與管理。消防救援通信的速度和質量會影響最終的消防效果。因此，利用5G通信技術的優勢，可以實現消防隊伍的全方位、立體化培訓管理，增強其消防救援意識和能力，隨時做好消防救援準備。第三，通過應用5G通信技術，可以將消防執法工作更加規范化進行。5G通信技術可以打破傳統煙感探頭內部聯動的局限，提前做出消防預警，并向消防營區的所有人員發送即時消息，確保所有消防隊員第一時間集合，第一時間出發進行救援。

（三）5G通信技術在消防滅火通信中的應用

通過應用5G通信技術到消防滅火通信中，可以解決消防人員生命安全受到影響的問題。對于小型火災，只需要一個消防救援隊伍就可以完成滅火任務。但是在大型火災或復雜火災形勢下，需要多個消防救援隊伍聯合行動，共同實施滅火工作。但由于不同消防隊伍使用不同的通信設備，通信條件的限制導致消防滅火通信效果受到限制，對消防人員的安全帶來更多風險。此外，目前大部分消防隊伍仍然使用基于350M無線通信系統，這種系統在傳輸距離遠或者有建筑物干擾的情況下，信號傳輸質量較差。在極端惡劣天氣條件下，消防通信信號可能中斷。

通過將5G通信技術應用到消防滅火通信中，可以獲得以下優勢。首先，利用物聯網系統，實現與火災現場相關設備的高效連接，以高速處理數據信息，并得到火災現場最新數據的匯總情況，有助于進行有效的消防指揮和控制。

其次，通過BIM技術建立火災現場建筑物的模型，制定更科學合理的消防滅火方案。此外，5G通信技術能夠實時傳輸火災現場的圖像數據至消防控制管理中心，提供實時情況，為消防滅火工作提供支持。同時，消防員通過佩戴設備，可以實時傳輸火災現場的影像數據，消防通信指揮部可以通過精準指揮，科學決策，進一步保障消防員的生命安全。而且，快速且精準的數據傳輸速度有助于消防通信指揮中心使用5G通信技術獲取的數據進行火災現場全息影像建模和火勢發展推演，為消防滅火決策提供更有價值的信息。

（四）5G通信技術在消防防火通信中的應用

在城市化建設快速發展的時代，城市火災隱患加劇，同時更多企業和單位需要接受消防監督檢查。然而，傳統的消防監督模式已經無法滿足需求，工作效率低下，科學技術的應用不足，導致消防防火工作超負荷，消防安全無法保障。通過應用5G通信技術到消防防火通信中，可以解決這些問題。

首先，借助物聯網的連接優勢，通過5G通信實現實時信息互通，實現對需要進行消防防火管理的企業、單位和區域的技術化消防防火管理。其次，由于5G通信技術具有高速率和低時延的優勢，可以實現遠程通信管理，確保消防設施處于實時監管狀態，及時發現火災并做好防火準備。同時，5G通信技術具備超大連接量的特點，結合RFID技術等進行信號傳輸，實現更快速的物聯傳感設備之間的互通。此外，5G通信技術還可以實現對重點電路、電氣設備等的火災報警監控和管理，海量的數據通過5G通信技術快速連接到接收端，實現更大范圍的火災監管和報警。

五、結束語

綜上分析可知，5G通信技術是最新一代的移動通信技術，繼承了4G技術的優點并增加了新的特點。將5G通信技術應用于消防通信指揮，通過其高速率和低時延，實現消防指揮中心與消防站點之間的實時通信，能提高消防工作的響應速度和協作效率。此外，將5G通信技術應用于消防救援通信中可實現救援人員之間的實時通信和位置定位，以確保他們能夠及時獲取最新的信息和位置數據，提高救援的準確性和效率。

另外，在消防滅火通信中應用5G通信技術，將能夠快速傳輸和共享火災現場的圖像和視頻數據，為消防人員提供更直觀、準確的信息支持，從而提高滅火工作的效果和安全性。同時，將5G通信技術應用于消防防火通信領域也具有重要意義。利用5G的物聯網連接能力，實現消防設備之間的實時互通，監控和管理重點電路、電氣設備等，從而提高火災預防和控制的科學性和準確性。

作者單位：田旭 武漢虹信技術服務有限責任公司

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