5G通信技術在消防通信體系中的應用

摘要：在經濟不斷發展的今天，火場緊急救援任務的復雜程度、規模持續增加，這導致消防通信網絡需求逐步增長。借助5G通信技術，能夠使消防通信體系更加完善，大幅度提升消防救援工作的科學性、有效性。在剖析消防通信體系5G通信技術基礎內容的基礎上，探討了5G通信技術在消防救援工作中的應用，旨在為相關人員提供參考。

關鍵詞：5G通信技術；消防通信體系；消防通信網絡

中圖分類號：D631.6 文獻標識碼：A 文章編號：2096-1227（2024）08-0060-03

5G通信技術在許多行業中展現出了廣闊的應用前景，特別是在信息傳輸效率方面，具有極高的應用價值。同時，5G通信技術的應用正有力推動著消防救援工作的現代化進程，助力消防隊伍實現高質量建設，促進消防設備規模的升級和優化，為我國消防救援事業的發展提供更多可能性，這一技術的應用，有效保障了人民生命財產的安全，顯著降低了火災救援人員面臨的安全風險。

1 消防通信體系5G通信技術概述

相較于4G數據傳輸技術，5G通信技術的傳輸速度更快，更能滿足各個行業的實際應用需求，特別是在消防救援這種對時效性、反應速度具有要求的行業中。5G設備的網絡響應延遲相對較低，能夠在1ms的時間內進行快速響應，在消防通信工作中，運用5G通信技術，能夠迅速做出響應，有效縮短寶貴的救援時間[1]。

5G通信技術不僅加速了信息傳遞，還促進了大型信息化科技設備在消防救援中的深度應用，這些設備通過5G網絡實現無縫連接，協同作戰，極大地提升了救援的精準度和效率。利用5G通信技術進行多方位火災現場分析，能夠迅速識別并評估危急因素，制定出針對性的救援預案，使消防救援指揮中心能夠基于實時、詳盡的數據進行高效、準確的現場指揮，推動救援工作向更加專業化的方向發展。

隨著高層建筑與商鋪的逐漸增多，5G通信技術的實際應用正助力救援工作向高質量、高效率方向發展，并助力構建起更加多元化、智能化的消防系統，以實現救援工作的專業化。

在實際應用中，5G通信技術包括網絡切片技術、MEC移動邊緣技術等多項關鍵技術。網絡切片技術依據不同業務對網絡的差異化需求，構建出獨立且功能各異的虛擬子網絡，實現邏輯上的分離，這意味著，即使某個子網絡遭遇故障或障礙，也不會影響到其他獨立的子網絡，確保了系統的穩定性和可靠性。此外，自定義切片具備出色的速率和連接密度優勢，通過靈活的網絡配置，充分滿足消防通信建設的基本需要。而MEC移動邊緣技術則充分利用了用戶信息源及MEC等基礎設施的地理優勢，通過將其部署至網絡邊緣，以貼近用戶需求的方式提供服務。在此情況下，不僅提升了數據傳輸的效率，還極大地縮短了通信時延，有效避免了傳統通信網絡中的數據傳輸擁堵問題[2]。更重要的是，MEC技術能夠實時收集并處理周邊數據信息及ID等內容，評估連接條件，為消防通信建設提供寶貴的信息優勢，為救援工作的迅速響應和決策提供堅實的技術支撐。

2 5G通信技術在消防通信體系中的應用

2.1 構建數字化管理平臺

在社會救援中，面對火災、險情等緊急情況，消防救援隊伍必須做到迅速響應、高效救援。5G通信技術在消防通信體系中的應用，能夠顯著減輕通信指揮人員的工作負擔，提升管理效率，同時降低傳統通信指揮工作中的內控成本，盡可能縮短內控培訓時間，從而推動消防隊伍向智能化、正規化的方向發展。通過將5G通信與物聯網技術深度融合，可以構建數字化指揮站，實現管理的標準化，這一平臺能有效解決傳統消防救援工作中因復雜傳感器、無線接入等問題帶來的困擾[3]。應用5G通信技術構建的消防救援隊伍數字化管理平臺，可以基于專門的傳感器網絡，全面檢測濕度、溫度以及供水供電等關鍵參數，借助電子技術預防通信延誤。5G通信技術的應用，使得車輛統一管理變得更加高效，通過車載傳感器收集車輛狀態信息和位置圖像數據，實時同步至車輛控制平臺，實現了對車輛的精準維護和管理。此外，5G通信技術還支持多方位的協助與監控，能夠整合電話、監控等多種值守設備的信息，與通信控制平臺無縫對接。利用快速人臉識別技術，可以有效控制現場進出人員，提升內外部工作管理的效率。在現場救援過程中，5G通信技術能夠實時采集和傳輸生命體征數據，隨時監測救援人員的健康狀況，一旦發現異常情況，可迅速將信息反饋給指揮平臺，確保救援人員的安全。各級救援指揮部門能夠依托5G通信技術，通過監視、調度等方式高效傳輸現場圖像及視頻，從而提高滅火救援的效率。

2.2 傳遞救援信息

5G通信技術在信號穿透力和傳輸損耗方面具有顯著的優勢，同時，其覆蓋范圍在5km以上，遠超常規的2.2km，這為構建與日常應用場景截然不同的公網通信體系提供了可能。在特殊“三斷”（斷電、斷網、斷路）的情況下，單個5G基站即使脫離主網絡，也能迅速建立起快速響應、高穩定性的獨立通信聯絡體系，通過精準收集信息，從而實現針對性的信號覆蓋，確保應急通信需求得到滿足。

我國高層建筑數量的增多，以及城市人口與建筑密度的跨越式增長，在無形中提升了火災風險，給城市安全工作帶來了一些挑戰[4]。在消防救援領域，5G通信技術的應用能夠大幅提升消防滅火救援能力。通過多維度運用5G通信技術，能夠顯著提升消防救援工作的效率與效果。具體而言，5G通信技術可以助力消防救援人員更加高效地判定火災等級。現階段，我國火災事故等級依據死亡人數分為一般火災、較大火災、重大火災、特別重大火災四個等級。同時，火災類型也被細分為氣體火災、金屬火災、固體物質火災、液體火災等多種類型。針對不同等級的火災及不同類型的火源，需要采取差異化的救援策略。在快速判定火災類型與等級后，可以借助5G通信技術將信息迅速傳回指揮部，從而制定精確、高效的救援方案，為成功救援提供堅實的信息支持，顯著提升火災救援的有效性[5]。

例如，在應對自然災害或大型火災等極端救援情境時，救援人員可能會面臨極高的安全風險。此時，5G通信技術能夠實時將現場資料和內容傳輸至后方指揮中心，使指揮中心能夠根據現場實際情況，制定出針對性的戰術策略和指揮方案，并即時傳遞現場報警信息，確保救援人員能夠科學、有效地應對災情。與此同時，掌握救援現場的真實、詳細信息，有助于救援人員更好地運用信息化救援設備，比如智能化消防設備、無人機等，提升救援效率，從根本上保證救援人員的安全[6]。

2.3 開展信息化救援

應用5G通信技術配置的高效率通信傳輸系統和外部傳感器，可以在指揮工作中構建信息化、數字化的救援模式，有效提升信息指揮的交換速度，實現語言、視頻等數據的傳輸[7]。指揮員不僅能借助云計算對災區數據進行深入分析，實現精準指揮，還能更高效地執行災害救援任務，從根本上保護人民的生命財產安全。在被困人員救援的過程中，智能化的救援設備可以迅速采集救援人員血壓、心率等生命體征，還可以監測煙霧濃度、火場溫度等環境參數，這些信息在傳遞至指揮中心后，能幫助指揮人員進一步了解救援現場的真實情況，從而在部署現場救援工作時，能夠精準把握時機，下達有效指令，避免發生意外傷亡情況。在監測火場救援環境時，傳感器技術同樣發揮了關鍵作用，它能夠收集并處理現場數據，如建筑結構信息、氣體濃度等，可以大幅提升火災現場的信息傳遞和情況控制能力。通過數字系統的監控和連接，可以合理規劃消防救援設備的分配與使用，如，以消防車的液位、位置等數據作為00svhdBJtmQN8EEAk4ebqw==指揮依據，能確保滅火劑的應用與現場實際需求相匹配[8]。5G通信技術還極大地優化了消防救援設備的控制與管理。通過高效的通信傳輸能力，不僅提升了數據傳輸速度，還顯著降低了數據損耗，進一步優化了包括續航、電池性能在內的設備工作能力，這使得無人機等先進設備在救援中能夠發揮更大作用。

此外，利用5G通信技術可以提升救援現場信息收集和事故分析處理工作的效率。救援任務完成以后，詳細收集并分析實際案例數據，可為消防救援隊伍提供寶貴的經驗總結與能力提升機會，增強隊伍的實戰能力，為消防救援工作奠定堅實的基礎。

2.4 完善應急通信保障

一是“三斷”條件下的應急保障策略。在遭遇重大災害時，救援現場的基礎通信設施往往遭到破壞，尤其是遠距離、高負荷的呼叫量極易導致公網癱瘓，嚴重阻礙救援指令的下達和現場指揮人員之間的信息傳輸[9]。借助5G通信網絡架構，可以利用未受影響的通信設施，并運用網絡切片技術來構建虛擬網絡，以滿足指揮調度的迫切需要。

二是快速重建本地化網絡方案。災害發生時，本地通信設施可能終端失效，與外界的連接隨之中斷。此時，可以選擇另一套UPF（用戶面功能）技術進行會話重建，利用UPF技術處理用戶面板上的數據傳輸，以此提高數據傳輸效率。如果UPF和gNodeB同時保持連接狀態，并且未發生移動性切換，則會儲存相應的數據，待所有故障解決后有序恢復運行。對于發生移動性切換的用戶，則會以本地控制面板為核心實現接入導入[10]。這意味著，在信號傳輸停滯的情況下，救援通信任務可以依托gNodeB技術迅速重建本地網絡，以滿足基本的通信需求。

三是應急通信系統的快速構建策略。在特大災區，通信網絡可能面臨大規模、全面癱瘓的困境，這使得在通信建設中難以利用受災地區的現有設施，即使通信網絡沒有損壞，也可能因接入用戶數量較大而引發通信網絡堵塞。針對此情況，可以充分利用現有消防救援體系中的相關設施，如Mesh基站、LTE專網等，將其連接到網絡內部，構建起能夠全面覆蓋災區的通信網絡，確保現場救援工作有序進行。

3 結束語

運用5G通信技術于消防工作中，能夠有力推動消防事業的穩健發展，并開辟更多技術應用的新可能，不僅能顯著提升我國消防救援工作的效率，還能有效降低消防救援人員的傷亡風險。在消防體系持續創新發展的背景下，5G通信技術的應用能夠大幅度優化安全管理工作的效率，創新管理形式，促進智慧化消防監督工作的有序開展。通過科學運用5G通信技術，使消防救援工作效率得以提升，為社會發展提供支持與助力。

參考文獻

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