浅议5G通信技术在消防工作中的应用实践

浅议5G通信技术在消防工作中的应用实践

李帅

荔浦市消防救援大队   广西   荔浦   546600

摘要：5G通信技术作为现代信息技术的发展结果，已经在各个领域的生产生活中有效提升了用户体验与工作效率。而对于消防事业而言，通过科学运用5G通信技术，就能够从消防监督执法、队伍日常管理、灭火与抢险救援现场组织指挥等方面实现信息化、数字化、智能化，有效改善消防队伍管理、指挥、执法方式的同时，也能够显著减少消防救援队伍需要直接面对的风险。为此，本文根据目前5G通信技术在消防工作中的应用桎梏进行优化，利用现代化技术提升消防救援队伍管理能力、执法能力和战斗能力，为相关工作提供理论参考与借鉴。

关键词：5G通信技术;消防工作;应用实践

在移动通信技术发展速度日新月异的时代背景下，社会各领域发展得到了进一步加快，生产效率与生活便利性都有了显著改善，许多管理工作也得到了进一步细化。而5G技术作为当代信息技术发展的尖端技术，在消防救援队伍灭火救灾救援上也能够提供全面而稳定的技术支持，让消防救援队伍在日趋复杂的火场环境下依然能够保持如臂指使一般的指挥调度，从而有效配置消防救援队伍与消防资源，提升消防救援队伍工作的有效性。因此，必须要基于5G通信技术在消防工作中的应用展开讨论，帮助相关工作者了解5G通信技术，从而将其恰当应用于消防工作中，构建智慧消防体系。

1.5G通信技术在消防工作中的价值优势

1.1网络水平高

5G通信技术的发展，弥补了4G时期网络延迟和数据传播速率方面存在的问题，新的5G技术具有高速率、高容量的优势[1]。5G网络具有极高的网络通信速度，该优势可以为5G用户提供极速的浏览体验，显著提高用户的工作效率。在理论上，5G的速度可以达到20 Gbps，数据速率比4G和4G LTE高出几个数量级。5G不仅提供了更高的速度，还有一个重要的特征是低延迟。将5G技术运用到消防救援及火灾防控工作中，能够为消防工作及时提供高效率的数据，同时也能够为日常消防工作提供优质、便捷的服务，有效的降低了建网成本，进一步推动消防救援信息化建设进程。

1.2覆盖能力强

火灾防控中的视频监控和传感设备复杂且多，对于网络覆盖情况具有严格的要求[2]。而5G的网络密集性增加宏基站外天线设置的数量，提高了系统容量和灵活性，，在室外环境下也能有效提高各个节点之间的信息交互效率和准确性。5G室内分布采用数字化室分方案，在大带宽方面进一步发挥出了5G多天线的优势，给室内覆盖提供极高的容量和海量连接能力。此外，5G多天线技术能够很好的实现对空覆盖，便于进行无人机高空检测和实时救援作业，发挥5G通信技术全网覆盖的优势，能够很好的满足消防救援任务的需求，有利于更好的促进火灾防控和实际救援工作的开展。

1.3频率优势

5G通信的快速发展大幅度提升了传输速率，实现了高频传输技术。高频段网络覆盖范围可控性较高，网络之间形成的干扰性较少，可用的频谱资源更多，极其便于消防应急基于自身部署专用的局域性网络。为了保持通信效率和质量，对设备进行微型化革新，这就使得很多传输设备的体积更小，同时能耗更低。

1.4演进优势

D2D网络直通是应急通信不可缺少的能力，当前国内使用最多的是PDT、Tetra等窄带直通对讲，在紧急现场救援中对于宽带直通的需求更加迫切，宽带数据、视频直通能力对于提升现场救援效率具有更大作用[3]。4G LTE ProSe初步提出了D2D模式，但不能用于商业用途，5G标准的使用则有利于完善技术，使应用范围扩大到商业领域。5G不仅是通信技术，同时也实现了通信技术向通用技术的转变，基于5G网络可以实现大数据、边缘计算和人工智能的多方面的演进和应用。

2.5G通信技术在消防工作中的应用难点

随着信息技术的不断发展，5G通信技术在消防工作中的应用越来越广泛，并取得了显著的成绩。然而在实际应用过程中仍然存在一些问题需要予以重视。

2.1信号不兼容

城市建设的不断发展，各种建筑物的兴起，使得火灾形势趋向复杂化，这就要求消防救援队伍具备更高水平的通讯救援设备。在火灾救援中使用到的救援设备越多，也对应用场景提出了一定的要求。但在实际使用中对于不同类型、不同型号的通讯设备在协议与标准上都存在较大差异，使得在信号格式、系统上不能匹配，现场指挥调度指令难以实现及时下达，消防人员在救援现场也很难进行及时有效的沟通，严重阻碍了消防救援工作的顺利进行，消防救援工作效率较为低下 [4]。加之在救援过程中需要消防人员携带各种通讯设备，这样不仅加大了身体上的负重，还会影响救援活动的进行，同时也加大了回收设备的工作量。

2.2 5G通信技术普及难度大

近年来，广州、深圳、北京、上海、杭州、南京等发达城市都逐渐完成了5G基建工作，也由此形成了基于5G技术的城市物联网消防远程监控体系，可以有效做好城市消防状态的监测工作，有效提升城市消防安全管理效率与水平。但对于许多二线末、三线城市来说，由于资源有限、观念保守且缺乏足够的技术力量，5G通信技术的普及推广难度较高。尤其是在高端技术人才供给严重不足的地区，更难以形成远程监控体系，也更难以完备的基建保障信号稳定性，更无法改善消防工作效率。

2.3通信技术扩展能力较低

随着技术发展水平的不断提高，消防救援实战化展示也会成为未来的发展方向。为达到这个目标，需要综合应用地理信息采集、指挥作战可视化等技术，发挥这些技术的综合优势，确保消防信息通讯的通畅。使用5G技术系统则能够促进上述目标的实现，但因为目前我国关于5G消防通信技术的理论研究和实践运用上都缺乏深入性，尚未取得显著的研究成果，在实践应用也不稳定，相关的高新技术人才较为匮乏，也没有建立起完善的消防系统日常维护管理制度，这些因素的存在都不利于5G通信技术的扩展。

3. 5G通信技术在消防工作中的应用路径

3.1改善队伍管理信息化水平

在消防工作当中应用5G通信技术的高传输速率、低丢包低延迟以及并发连接数量充分的优势，就可以在整体上改善消防救援队伍、消防救援车辆设备、消防救援营区单位的信息化管理水平[6]。利用数字传感技术以及AI技术、RFID物联网技术，识别消防救援队伍的动态，为管理者实时监控相应状态，减少管理压力与成本，从而将更多时间与精力投入到训练与现场调研中，以队伍管理信息化改善整体效能。

3.1.1实现营区管理数字化

对营区基础设施建设进行完善，改善消防人员生活质量[7]。利用5G技术打造现代化、数字化的营区环境，提高消防人员的生活质量。比如运用5G通信技术与传感器技术监测营区内的水电供应，确保营区内的温度、湿度与水质都能符合标准要求，如果监测到异常的情况则会自动报警，确保消防救援人员的安全，使他们能够真正投入到工作当中，保障消防服务质量。

3.1.2强化消防车辆信息化管理

通过将GPS定位仪器以及传感器安装在消防车上，就能够实时采集消防车辆的当前定位、运动轨迹图像数据等等，同时基于5G通信技术的支持，也能够实时与救援指挥中心进行连接，全面记录当前车辆情况，包括设备搭载情况、耗材情况、出入情况、保养日志以及油料使用等等。

3.1.3岗哨执勤管理信息化

利用5G通信技术构建信息化岗哨和营区监控系统，并运用无线传感器对哨位进行全方位监控，将考勤、对讲等设备与信息化管理平台连接起来，并利用高清图像、人脸识别技术设置出入营门的权限，对出入人员信息进行全面记录[8]。此外，还可以建立请销假系统、北斗车车载定位系统来强化对人员的信息化管理。

3.1.4物资管理信息化

通过5G标签通信技术来对营区物资实现机器分拣，提升营区物资管理的信息化管理水平，以减少工作量，提高物资管理的效率。运用无线计数传感器和识别定位技术实现对装备的全程监控，提高装备调配和维修保养的自动化水平。

3.1.5卫生管理智能化

5G技术的应用能够实现对消防人员生命体征相关数据的智能化采集，并利用低延时高清视频传输对消防人员进行健康监测。同时，利用5G通信技术的低延时传输功能，实现对消防营区按铃出动、训练指导等工作的可视化监督，以此提升训练工作的效率。

3.2改善消防执法规范水平

通过将物联网探头、在线执法记录仪以及手机应用进行5G通信技术的适用性改造，就能够有效构建火灾防控体系。实现对火灾的实时预警，改善消防监督管理水平，从而推动消防执法信息化、实时化、规范化[9]。在火灾防控上，将防火探头进行5G化通信改造之后，结合机房终端的AI软件升级，就能够强化探头的数据转化以及判断能力，在火灾发生之初甚至是之前就向当地消防救援单位发出预警，极大提升了感应探头的报警滞后问题，确保了出警效率与出警速度。而在消防执法监督过程中，将执法记录仪进行5G化改造之后，就能够将监督执法活动全程录像，面向公众开放，从而以公正、公平、公开的信息，提升消防执法人员的公信力，树立良好的公共形象。

3.3提高救援实战科技化水平

3.3.1利用好5G建立无人消防灭火救援作战系统

对于消防救援人员来说，在风险较高、场景复杂因素影响较多的火场中，通过应用基于5G的无人消防灭火救援作站系统，能够有效减少灭火救援工作对消防救援人员的威胁。通过5G通信技术，能够有效实现灭火救援现场以及指挥调度中心的实时稳定联系，而应用了无人化消防灭火救援作战系统后，更是能够让无人侦察机及时完成火情数据收集工作，基于技术进行评估以及现场图绘制后，让消防救援人员根据情况选择进入火场的最佳路线以及灭火救援的最佳方案，并在作业过程中实时回传火场数据，依托5G与AR技术模拟火场实况，让指挥中心也能够有效为现场救援人员提供决策支持。

3.3.2消防救援人员的生命安全装备应用

通过5G通信技术，消防救援人员可以通过生命安全装备实时回传生命体征信息，从而让指挥调度中心实时了解现场人员的身体情况，帮助现场灭火救援人员做出科学决策，并及时发出撤离命令。同时，该装备系统中搭载的高精度传感设备，也能够为指挥中心提供判断火情发展的真实数据。

3.3.3消防救援车辆的5G与物联网技术应用

物联网技术近年来在多个需要多设备同步互动协调的领域发挥了重要作用，而消防救援车辆在应用物联网技术之后，就可以将这一车辆作为现场的小型调度指挥中心使用，基于5G通信技术，迅速完成现场各类数据的接受、处理以及转发，为现场指挥决策提供最全面的数据信息，包括火场情况、消防救援器材实时情况等等，最终科学进行人员与设备的指挥调度，有序实现现场灭火救援指挥的协调，最终提升现场灭火救援效率。

3.4提升消防宣传实时化水平

3.4.1实现现场救援画面传输

5G时代的到来，只需要嵌入一个微型感应芯片就能够通过无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网络传输，为我们提供各种各样的即时信息。基于物联网的应急救援指挥系统可在配置的保密单元内,将图像、视频、音频等重要信息贯穿应急指挥中心到现场的每一个角落，实时提供现场每一个环节、每一个角落的音频、视频、气象要素等数据信息,即可为现场人员提供准确、实时的信息服务支撑。灭火救援及消防员生命保障系统利用灭火救援现场实时组网对救援人员生命体征的实时监测,获取实时救援动态，不会受到浓烟、电磁波干扰、障碍物屏蔽等干扰，解决了宣传人员无法跟进的视频信息采集问题。

3.4.2快速分析和总结数据

物联网技术中的感应芯片和网络技术架构可以实现物体及其状态的识别感知,获取各种场景产生的数据信息，再通过与提前设定在系统内的数据场景进行对比、分析和判断，自动生成应用者想要的服务内容。这样不仅可以实时提供消防宣传人员需要的实时处置力量等信息，还可以根据模拟灾害情境、灾害现场处置情况和接收到的数据信息提供二次事故预警新增救援力量规模等预判数据信息，为制定下一步宣传计划做好准备。

3.4.3为专业现场报道提供支持

通过现场救援画面的实时转播、迅速完成数据总结以及可视化制作，从而让紧急事态下的互联网舆情监控提供了良好的技术基础。而5G+物联网的技术支持，甚至可以有效抵御人为失误因素对消防宣传工作产生的负面影响。这是因为消防救援工作往往需要面对突发性、紧迫性极强的状况，而与电视台等重要媒体连线报道时,现场宣传人员可能由于心理素质差、职业素养水平不高、报道经验欠缺等因素对信息报道造成言语不规范、内容不全面等负面影响。而物联网与5G技术的速率、带宽以及多设备协调能力，可以帮助现场宣传人员在各类灾害事故应急救援环境下现行设置好规范用于，形成较为清晰简洁的报道方式，从而在与媒体交流时能够准确地掌握更多信息。

3.4.4实现网络舆情实时监控

宣传人员需要快速获取社会舆论现状,并预判舆论导向,基于此做好此次宣传报道工作。物联网技术的引入可以建立舆情信息监控平台，通过应用语音文字识别、关联检索查询等技术，对网络信息和社会舆情进行智能化、自动化分析，及时分析公众舆情关注点和消防安全需求，判断潜在的社会舆论隐患，提高消防宣传领域对社会公众服务的准确性和时效性。

4.结语

从上文研究中不难发现，在我国城镇化水平不断提升的今天，消防救援队伍所需要面对的灾难现场也日趋复杂，而通过科学运用5G通信技术，就能够从队伍管理、监督执法、现场组织指挥等方面实现信息化、数字化、智能化，全面提升消防工作质效。为此，我们应该充分根据目前5G通信技术在消防工作中的应用桎梏进行优化，利用现代化技术提升消防监督管理和消防救援队伍战斗力，回应党、国家和人民群众对消防救援事业的新期待、新要求。

参考文献：

[1]刘涛.基于移动4G/5G及互联网的消防水源取水管理系统设计与实现[J].中国人民警察大学学报,2022,38(06):47-50.

[2]李伟,李卓炎,曹雪,谢磊,张川东,李潜龙.基于边缘算法的5G无人机智慧消防应急管理平台设计[J].石河子科技,2022(02):74-76.

[3]岳军凯.5G通信技术在消防救援工作中的应用难点及对策分析[J].信息与电脑(理论版),2021,33(14):195-197.

[4]史新宇,吴新杰,杨军,陈晨.5G通信技术在数据中心消防系统中的应用分析[J].数字通信世界,2021(02):201-202+261.

[5]张少晨.基于5G环境下无人值守消防控制室系统平台的功能及实现[J].今日消防,2020,5(07):6-9.

[6]赵雨昕,孙鹏举.浅谈5G技术在消防救援队伍信息化建设中的应用[J].数字通信世界,2019(04):37+49.

[7]朱国章.消防救援指挥中心的信息化建设[J].消防界(电子版),2021,7(17):63-64.

[8]朱国庆.5G与无人机技术应用于危化品仓库火灾应急救援[J].劳动保护,2020(11):62-65.

[9]崔云龙.信息化形势下消防灭火救援指挥工作的技术应用与注意事项[J].消防界(电子版),2022,8(08):53-54+57.