5G通信技术在突发事故现场消防通信保障中的作用分析

摘要：国家应急救援的主力军是消防救援队伍，面对多发性、突发性的灾难，全面提升救援队伍的综合能力是关键。消防应急通信系统是救援现场的“神经中枢”，是调动现场人员有序开展救援的核心系统。与普通通信相比，突发事故现场消防通信存在时间、地点上的不确定性、通信装置毁坏的不确定性、无法预测消防通信系统的荷载容量等情况。在信息化技术发展迅速的当下，利用5G通信技术有效保障突发事故现场消防通信通畅，利用其信息速率快、连接设备范围广、传输信息延时低等优势，积极搭建科学的信息系统，创建有效业务应用系统，强化救援现场数据传输，确保能够及时将事故现场的信息进行传递，从而快速制定救援计划，保障人民群众生命财产安全。关键词：突发事故；5G通信技术；消防；通信引言突发性事故现场环境复杂，救援队伍展开救援工作难度较高，若无法保证救援工作开展中通信系统处于正常稳定状态，将导致前线救援人员不能将现场信息及时传递出来，指挥部便不能结合现场情况制定有效的救援方案，前线人员只能凭借经验独自摸索，救援难度上升，人员伤亡不能得到有效控制。对于突发性事故而言，消防通信的任务是保证救援现场能够正常沟通交流、现场与指挥部通信顺畅，并且借助良好的网络实现远程操控。为完成上述通信任务，保证救援工作稳步进行，尽可能减少人民生命财产损失，应积极借助5G通信技术强化突发性事故现场消防通信能力，确保指挥部能够借助先进的通信设备有序开展救援指挥工作，在保证前线救援工作者生命安全的基础上，提升救援效率。借助先进的信息技术科学构建信息系统对我国消防工作开展有着重要作用。一、突发事故现场消防通信保障面临的问题（一）通信线路断路灾害事件分为自然灾害、社会安全事件、事故灾害，不同事故现场的情况也有所差异，许多自然灾害的发生还伴随着次生灾害的产生。[1]若发生瓦斯爆炸或火灾等灾害事故，不会导致消防通信受到较大损坏。但若发生海啸、地震、台风等大型自然灾害，房屋坍塌、通信设备、电力系统等发生损坏的情况极易出现，通信线路将处于断路状态，无论是救援通信设备还是群众的移动设备都将无法与外界联系，灾害救援难度较高。除此之外，台风、地震等大型自然灾害往往持续时间较长且容易发生余震等情况，很多位置的通信线路将会相继出现故障问题，故障位置过多将致使排查、修复通信线路变得更加困难，导致人力、物力受到极大浪费，维修成本增加，甚至威胁到消防人员的生命安全。（二）通信网络堵塞消防通信与网络流量存在一定的相似性，若发生突发性的大型灾害事故，受灾群众将会在同一时间集中拨打电话寻求救援，通信网络会被集中占用。倘若消防通信设备的最大承载负荷不能支撑使用，通信网络将出现堵塞情况。消防通信承载量不能被有效且准确预测，且无法采取有效手段控制通信承载量，若流量快速增加，线路必然出现拥堵。消防通信出现堵塞情况后，网络信号呈现减弱趋势，通信系统出现信号延迟、占线等情况，求救电话无法拨通，现场传回的照片及视频不能及时被接收，现场的救援指挥不能有效展开。突发性救援工作不能在统一的指挥下进行，极大影响医疗救援等部门的配合。（三）通信基站瘫痪突发性灾害及大型自然灾害极易破坏通信基站[2]，比如，发生地震、海啸、台风、洪涝等灾害，通信基站会遭受严重破坏。通信基站由众多设备组成，部分设备有散热方面的要求，不能采取严包死裹的方式进行保护，并且由于突发性事故存在地点及时间上的不确定性，许多灾害事故不能提前预知，因此不能事先给予足够的保护。发生突发性事故后，通信基站内的部分设备及线路发生损坏，甚至发生基站冲毁等情况，导致区域性通信完全处于瘫痪状态。2021年7月20日，郑州市发生大型洪水灾害，当地多处电力设备受到不同程度损坏，通信受阻，部分严重地区处于完全瘫痪状态。随着洪水进入电力系统，电路便发生短路断电，致使通信基站无法正常运行。因此，在遭遇突发性灾害事故时，抢修通信设备往往是一项重要工作，需要与时间赛跑，尽快恢复通信，与受灾群众取得联系，从而有序展开救援。[3]二、5G通信技术对消防通信的保障作用（一）传输信息速率快发生突发性灾害事故后，须确保消防通信处于正常状态。一线救援人员能够与救援中心正常沟通交流，能够将现场的图片、音频、视频等传输给救援指挥中心，确保救援中心能够掌握灾害事故现场的全部情况。同时，需保证受灾群众的报警电话能够打进，并详细记录受灾情况，进而开展救援人员的调配指挥工作。若想保证现场通信顺畅，快速获取现场信息，需提升消防通信信息传输速率。[4]而5G通信技术传输信息的速率较快，[5]与4G技术相比，5G技术信号传递的速率增强了数十、数百倍，能够达到10Gb/s，下载文本或者视频只需几秒钟时间，上传信息人员只需几秒钟便能将信息上传至系统内。将5G通信技术应用在消防救援工作中，能够实现短时间内完成信息传输及下载工作，事故周围的群众也可以在相应平台上传现场视频及信息，救援指挥中心掌握的现场资料越多，救援工作越能有序开展。（二）连接设备范围广若发生大型突发性灾害事故，救援任务较为复杂且救援范围较广，应确保消防通信能够满足远程操控需要，能够协调不同业务部门有序展开救援工作。据此，应保证事故现场每个救援人员能够与指挥中心直接交流，确保双方能够实现数据、信息交换等工作。为确保能够在救援范围广且救援任务复杂的环境下开展救援工作，应借助5G通信技术覆盖范围广的优势，通过相关传感器、监控等设备搭建物联网，实现万物互联，即便是边缘城镇、山区也能够获取通信信号。5G通信技术能够连接周围的智能化设备，物联性能指标极为突出，能够实现在500km时速移动的情况下传输信息。[6]据此，在5G通信技术基础上应用物联网技术，可以促使消防部门搭建综合预警系統，及时获取灾害情况，区域性安装布设物联防火装置，协助救援工作有效开展。5G通信技术具有智能化优势，布设相应的传感器设备，能够互联互通整个消防网络，构建先进且庞大的信息网络体系，实现科学预防、管理火灾等工作。（三）传输信息时延低及时获取灾害现场信息，迅速且有效展开救援，需要确保救援现场与救援指挥部在救援过程中的通信处于顺畅状态，救援指挥部能够第一时间获取相关信息资料，在保证一线救援工作者自身安全的基础上，合理安排救援任务。5G通信技术的又一特点是时延低。[7]5G通信技术空中接口时延大致在1ms左右，只要与适宜的传感器设备进行连接，便能实时传递信息数据，完全契合远程控制需要，加上5G通信技术具有大容量信息储存及传输优势，能够实现高速信息搜索，有效挖掘资源信息的潜力，不会因涌入的信息过多而出现系统崩溃等情况。因此，将5G通信技术应用在消防通信系统中，可以打造信息实时传输平台，构建信息终端系统。将红外传感器、温度传感器或烟雾传感器安装在公共建筑内，能够实现实时交互有关信息，只要下发相应指令信息，便能自动将现场图片、数据等进行传输，节省系统反应时间，提升消防救援时效性。三、应用5G通信技术强化消防通信策略（一）应用5G通信技术打造指挥保障体系结合5G通信技术的特点，系统性采集相关消防救援数据，聘请专业团队研发指挥系统，避免因技术冲突产生的重复建设问题。建设消防应急通信系统，需搭建卫星地面站、网络控制中心和通信平台。利用5G通信技术完整打造综合通信平台和中心控制室，系统性升级相关设备，确保信息传输效率并实现信号全覆盖。各地消防队伍信息化建设需同步开展，确保一定区域内相关通信设备建设水平一致，进行统一指挥调动。区域内的消防队伍要有效使用通信设备传输救援现场情况，指挥中心应结合受灾情况，统一调动人员，确保受灾严重区域人力充足。除此之外，各地区的消防队伍应定期开展联合演练，检查相应的通信设备，及时找到设备存在的安全隐患或不足之处，并积极进行完善和改进，确保消防通信设备能够有效运转。应将建设综合性通信平台及建设应急消防网络纳入城乡规划建设，收集有关5G通信、平台建设的相关数据，為推广应用5G通信技术做好充足准备。（二）应用5G通信技术强化救援现场数据传输长期以来，信息传递技术发展有限，图像、视频等数据难以实现高效传输。进入5G时代后，5G通信技术具有信息传输效率快、连接范围广等优势，大大改善了信息传递方面的不足。以5G通信技术为基础，应用红外射频及无人机等技术，代替人工到事故现场分析事故灾害情况，并将信息实时传输至指挥中心，制定较为安全的营救计划，减少消防人员伤亡事故。在居民楼、商场等建筑内中布设气体感应器及红外感应器，将这两种感应器与5G通信技术相连接，实时获取现场被困人员位置，并密切跟踪一线救援人员。利用5G通信技术，救援人员将事故现场的实际情况传输给救援指挥中心，相应感应装置将事故现场的烟雾浓度及烟雾类型传输给救援指挥中心，救援中心结合数据情况调度开展救援行动，有效利用黄金救援时间。同时，研发智能穿戴设备，消防人员在配备相关设备后，指挥中心能够获取消防人员的生命体征信息，实时掌握消防人员周围温度情况及烟雾浓度，结合传回的数据合理调整人员布置，并依据消防人员身体情况下达撤令，避免出现人员伤亡。（三）应用5G通信技术完善消防救援业务模式借助5G通信技术、人工智能技术、环境监测技术等搭建指挥控制、远程监控、数字化管理与编制的业务应用系统，确保系统内的数据能够与外界进行交换并实时更新，使消防救援队伍内的每个人员能够正确使用相关设备，并借助此设备判断灾害现场情况，有效采集灾害事故现场数据，采取适宜手段避免灾害出现扩大趋势。相关技术人员应结合实际救援情况，合理布设、使用远距离监控，形成有效的救援指挥体系，使其更好服务于救援工作。与此同时，可借助5G通信技术打造个人无线通信设备[8]，结合事故现场检测功能，促使我国灾害救援行动更加高效展开。使用无线通信设备，一线救援人员将看到的信息情况传输至救援指挥中心，确保其全面了解现场情况，并结合传回的信息制定科学的救援方案，预测事故继发性灾害，规划现场救援人员的救援路线，确保现场救援人员安全执行救援任务，保障人民群众的生命财产安全。结语综上所述，目前我国突发事故频现，灾害现场情况较为复杂，人员伤亡事件时有发生。随着信息技术研发与应用逐渐成熟，可将5G技术应用到消防救援工作中，确保救援现场交流通畅。在现场救援中有效利用5G技术优势，积极改进消防通信系统，促使现场救援工作更加高效。借助5G技术除了搭建科学