5G技术在消防工作中的应用前景

摘要：5G技术是新一代移动通信技术，有着传输速度快、延时低和连接量大的特点，在未来将会与多种技术互相促进发展，广泛应用于社会各个领域。为探究5G通信技术如何结合消防工作实际，提升我国消防领域的信息化、专业化水准，文章在研究5G技术应用现状的基础上，论述了5G技术在防火工作中、灭火救援中和消防队伍发展建设中的应用。关键词：5G通信技术;智慧消防;防火工作;灭火救援;队伍建设一、引言随着时代发展，现代社会中移动数据的传输速度呈爆炸式增长。近年来，各国通过技术研发试验、技术方案验证和系统验证三个阶段，逐步进行5G技术的研究并推往商用。第五代移动通信技术简称5G（5th-Generation）技术，是继4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系统之后的延伸[1]。2020年全国安全生产电视电话会议中，专项整治三年行动方案中提到消防安全整治的重要措施，其中一点为积极推广应用消防安全物联网监测、消防大数据分析研判等信息技术，推动建设基层消防网格信息化管理平台，2021年底前地级以上城市建成消防物联网监控系统，2022年底前分级建成城市消防大数据库[2]。5G技术性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。其技术特点、现阶段技术水平以及主要应用趋势如下表1。5G技术伴随而来的物联网、大数据等技术对社会发展影响越来越深，智慧消防建设对于信息采集方面的需求也越来越大[3]。而目前，我国传统消防行业对数据共享不足，还达不到智慧城市建设对于大数据的要求，并且消防行业信息孤岛明显，数据壁垒、数据碎片化和信息不对称问题大量存在[4]。这些问题制约了我国消防部门的信息化发展，影响了消防行业在跨行业、跨区域、跨部门的协同协作和科学决策。在新时代下，我国消防行业亟须推广并完善5G通信技术的应用，在5G技术的助力之下，发展消防物联网以及智慧消防建设已经成为必然的趋势和需求，成为破解消防工作难题的捷径。将5G技术全方面贯穿于消防的防火、灭火以及队伍建设工作中，加快实现火灾防控“自动化”、灭火救援“智能化”、队伍建设“精准化”。二、5G技术在防火工作中的应用（一）防火监督现状随着城市化进程的加快，城市火灾隐患不断增加，需要持续进行消防监督检查的单位数量急剧上升。但与之相对应的是传统消防监督模式下，大多数的单位还在进行现场督察，而检查过程中的科学技术支撑不足，效率较低，且消防监督人力有限，防火监督工作超负荷的现状[5]。而行业主管部门又存在着不会管、不愿管的情况，消防维保人员安全意识淡薄，导致消防工作社会化难以落实。（二）应用方式通过将需要检查维保的消防设施加载模块实现信息化传递，搭配上5G通信技术可以实现物与物之间的信息互联互通，接入物联网系统后，可以实现防火监督检查的技术化管理。对于每一个消防设施，其运行状态都能通过5G通信网络传输至监控室中进行显示，使消防检查人员在远端就可以实现对消防设施的检查和监督，实现早发现、早整改。利用5G技术超大连接量的特点，搭配上RFID技术等无线或其他有线的信号传输手段，物联传感设备之间的互联互通将得到更大的促进，消防物联网系统将会更加完善和广泛应用[6]。除了传统的报警手段之外，5G超大连接量的特点还可以实现对整个重点单位内部所有需要进行火灾监控设备的监控和管理，如重点电路、重点电气设备等均可进行监控和火灾报警。海量的数据通过5G技术传入接收端，可以实现更大范围的火灾监控和报警[7]。（三）5G技术优势分析与4G技术相比，5G通信技术应用于防火工作中主要就是依靠其超大连接量的特点。随着时代发展，大面积的大型商业综合体越来越多，不少综合体的面积超过了5万平方米。而在这些大型综合体中，包括室内消火栓、防烟排烟设备、自动灭火设施、自动报警系统等就达到数万个，若使用4G网络构建物联网连接，则成本高、效果较差，而使用5G网络构建物联网系统，可以实现在每平方公里就连接超过一百万个设备，可以较好地实现火灾监控和报警。目前四川消防救援总队已完成与四川省委政法委对接，四川省已有16795家消防重点单位，32458栋建筑接入消防大数据平台。四川的消防大数据平台涵盖了火灾统计系统、监督管理系统、技术服务机构管理系统、“双随机一公开”监督管理系统等5大系统的核心数据。在将来，通过5G通信技术，可以更大范围地将消防重点单位的消防设施纳入智慧消防体系中进行管理和监督。三、5G技术在灭火救援中的应用（一）灭火救援现状目前消防救援队伍参与处置的灾害形式复杂，不同适用性的通信等装备种类繁多，装备的多元化拓宽了应用领域，而正是由于多元化带来了巨大的弊端，应用于特定场景的设备信号缺少相互衔接的媒介，信号形式不具备兼容性导致无法实现互联互通，单一的装备技术性能虽然强大，但无法实现联合使用发挥最大效能。此外，目前救援中仍在广泛使用的350M无线对讲的信号传输距离受功率限制，并且在极端恶劣环境下信号容易受到影响，降低信息的传递效率。依托4G网络的视频图传技术在图像流畅和清晰度方面具有提升空间。（二）应用方式在灭火救援中，首先可以利用物联网系统接入火灾探测设备对重点单位火灾信息进行实时反馈，通过后台数据处理，得到火场信息的汇总。火灾现场海量的监测设备可以实时将数据反馈至终端，用于指挥员对于火场情况的把握，辅助研判和决策。在火场救援的侦察阶段，可以通过无人机对火场情况进行有效的侦察和掌控。在此基础上，利用BIM建筑建模等技术辅助，将前期掌握的建筑情况结合无人機对现场情况的侦察数据反馈，可以达到数据秒级的实时回传并基于火灾现场建模。这在4G技术是无法实现的，由于传输速率慢，而高清图像大小又有几十兆，只能通过人工拷贝的方式将图像传输进建模系统，相比之下，5G宽带速率足以承载无人机航拍图像，实现航拍和建模的无缝衔接。若消防员进入建筑内部进行侦察，5G通信技术还可以通过搭载消防员穿戴的信息传输眼镜进行实时的3D景象传输，在后方进行研判和指挥的火场指挥员可以通过景象的传输实时看到火场内的场景，可以更科学地进行决策和指挥。利用虚拟的BIM技术搭载5G通信技术，可以将现场所有情况传输至后方的指挥中心，实现指挥员位于后方实时对火场情况的掌握，甚至可以实现比传统方式下的指挥员更清楚地掌握火场情况[8]。如果数据传输速度和运算速度达到一定要求的话，还可以实现全息影像的建模和投放，以便指挥员进行推演。（三）5G技术优势设备的高速率、低时延是灭火救援现场信息上传下达的有效保证。5G通信技术传输速度达到4G通信技术的100倍以上，而时延时长仅有4G的十分之一。在5G技术的支持下，目前救援中常用的单兵图传、车载图传、无人机图传等系统的数据传输速率达到质的飞跃，使数据的交互更加快捷。5G基站通信速率峰值要求不低于20Gb/s，并且整体覆盖率很大，以往受到电台基站数量的限制，350M电台时常出现通讯空白，而基于5G公网的集群对讲机弥补了此项纰漏，保证了实地实时通信信号的高质量、高效率，实现指令与反馈信息的上传下达。无人机航拍图像的回传要求上行宽带速度大于40Mbps，而4G上行宽带速度小于15Mbps，远未到达无人机图像回传的要求，并且4G基站仅在100m高度内有效垂直覆盖，当无人机飞行高度很高时信号非常不稳定。5G通信技术的速率可以满足无人机信息的传输，并且垂直覆盖面广，有效覆盖可达到300m。当大型灾害发生时，参与到救援中的设备数量巨大，同一时刻同一位置信息回传的概率极大，此时大流量、高迸发的网络不可或缺，而4G技术已经不能够顺应灾害发展的需要，5G的连接密度为4G的10～100倍，百万级超大连接量便可发挥其优势。四、5G技术在消防队伍发展建设中的应用（一）人员建设和训练现状目前，我国消防救援队伍正处于改革期间，消防队伍正朝着专业化与职业化发展。在队伍建设方面，增强了日常专业技能培训，各消防总队都会组织人员参加相关技能的学习和培训，并取得相关技能的证书。但由于战备执勤等原因，无法所有人员都参与，并且参与培训的人员在回到消防队伍后存在着复训条件不足的情况，会出现培训成果的遗忘。在日常训练中，已经提出了实战化训练的目标，而且训练方式也正在逐步向实战化靠拢，但是仍然没有准确的标准去定义“实战化”。现在所强调的依然是单一的体能训练，在日常的基础训练中，还是存在很多的训战脱节、组训不规范等制约实战化训练水平的问题[9]。并且在每一次的灭火战斗后，由于灭火战斗现场一些必要信息的缺失，无法完全还原战斗过程，导致战评环节有所缺失和不足。（二）应用方式5G通信技术可以实现在救援的同时对所有信息进行汇总并上传云端备份，在灭火战斗结束后，通过对这些信息的下载，可以实现对整个灭火战斗的复盘，便于消防救援队伍进行战评总结与经验交流。基于火场救援的情况，还可以通过模拟技术对火灾发展情况进行推演，反复论证救援过程中的救援效率，达到真正的战斗中增长消防救援能力与水平。在日常的训练之余，可以组织消防员对于典型战例进行复盘，进行全方位地再体验，再学习。对于新消防员来说，对完整的灭火战斗过程展开学习也是快速熟悉消防灭火战斗的过程。通过这种战例学习的方式，可以使消防员长期地进行实战化的学习。5G通信技术的高传输速率和低时延特点将会推进AR和VR技术的快速发展，增强现实和虚拟现实技术在未来消防的训练中将会广泛应用于模拟训练中[10]。每一个消防站中都应当建立一个模拟训练设施。通过5G技术从云端实时下载传输相应的灭火救援场景，使消防救援人员在室内就可以完成沉浸式的消防实战情景训练，既保证了训练的安全，帮助消防员克服对灭火救援现场的心理障碍，又通过实战化模拟，使消防员做到如同在灭火救援现场一样面对现场情况、操作装备器材，实现真正的实战化训练。（三）5G技术优势在一场灭火战斗中，灭火救援的信息都是巨大的，包括灭火战斗中的视频影像资料实时上传云端都需要5G技术超大传输量的特点来进行支持，4G网络难以实现实时快速传输。并且在AR和VR技术中，只有5G技术才能有效实现高清和低延时的传输，使人在使用时降低眩晕感，实现情景式体验。五、结语5G通信技术是新一代移动通信技术，有着传输速度快、延时低、连接量大的特点，在生活云端化、智能交互和万物互联等方面有广泛的应用。随着技术的进一步发展成熟和应用，5G通信技术将在防火工作中实现智能化火灾防控和分析，在灭火救援中实现辅助决策和辅助救援，在消防队伍发展建设中辅助人才培养建设和实战化训练。在未来，5G通信技术将与其他许多技术如BIM技术、AR技术、VR技术相互促进发展，将来会在消防领域应用广泛，实现消防领域的信息化、智能化发展。2022-04-1504:32张越骞朱智勇\t"/page/2022/0415/_blank"消防界订阅

2022年6期

收藏\o"分享到微博"\o"分享到微信"\o"分享到QQ"\o"分享到QQ空间"关键词：\t"/page/2022/0415/_blank"防火监督\t"/page/2022/0415/_blank"信息化技术\t"/page/2022/0415/_blank"应用张越骞朱智勇摘要：随着社会经济的不断发展，我国也越发的重视防火监督工作。防火监督工作是消防工作中的重要工作内容，将信息化技术应用于防火监督工作中，能够起到预防火灾的作用，还能及时发现火灾，防止火灾进一步扩大，为灭火救援行动争取更多的时间。文章主要对信息化技术在防火监督中的应用进行分析，以此来提高防火监督的有效性。关键词：信息化技术;防火监督;应用在新时代背景下，我国的信息化技术得到了一定的发展，被应用于各行各业中，在防火监督中也有着重要作用。在防火监督工作中，相关工作人员一定要认识到信息技术的应用优势，对其进行合理应用，保证防火监督工作的质量，为消防工作的顺利开展提供保障。一、信息化技术在防火监督工作中应用的优势和意义（一）信息化技术在防火监督中应用的优势在信息化技术广泛应用的当下，消防部门积极利用信息化技术带来的便利对消防系统进行改进[1]。信息化技术能够处理海量的数据信息，其通信技术与数据库技术具有筛选功能，可在海量的数据信息中挑选出有用的信息，进行智能化分析总结，提高数据信息的利用率[2]，减少不必要的人力物力，更便于提高对社会防火监督工作的监管能力。人工智能技术与设备在防火监督的实际工作中也有着较大的应用价值，可实现智能化管理，不需要安排过多的值班人员，只需启动智能远程监控系统便可以随时了解到各地的实时情况，及时发现火灾隐患，并提醒工作人员及时处理。另外，可以利用终端设备进行交流，达到信息共享，突破时间与空间的局限性，节约传播时间，保证传播质量。在不同区域的消防监督人员可以在同一时间内获取有效的信息，为防火监督工作创造了有利的条件[3]。（二）信息化技术在防火监督工作中应用的意义随着社会的发展，社会上的不安全因素越来越多、越来越复杂，消防监督工作的开展也愈发重要。在防火监督工作中，需要在发现火灾隐患时及时对其进行处理，加强对火灾各个方面的监督，为社会的和谐稳定提供保障，将火灾可能带来的损失降到最低。消防部门必须转变思想，加强对信息化技术的重视程度，使防火监督工作有序化开展，事先做好防范工作。信息化技术的加入能够提升工作效率，为消防监督工作提供良好的技术条件，保证社会群众的人身及财产安全，为国家的持续发展打下坚实的基础[4]。二、信息化时代下防火监督工作的现状与不足（一）防火监督工作的现状及影响消防监督工作直接影响到社会的安定和人民群众的生命财产安全，做好消防监督工作十分重要和必要。近年来，突发事件类型较多，发生率较高，消防监督工作面临着更高的要求。就目前消防监督工作现状来看，并不是十分理想，还存在很多问题与不足。比如消防监督工作的有效性有待提高，消防监督工作具有较高的复杂性、系统性。对于消防监督工作而言，想要有效预防和控制突发事故具有一定的难度。在种种因素影响下，如消防监督方法落后、消防监督管理体系不完善等，消防部门的工作质量和效率也难以有效提高。（二）防火监督工作水平有待提高我国防火监督工作存在以下两个方面的漏洞：第一，人民群众对消防知识了解甚少，消防知识的普及程度较低。人们不了解消防安全的重要性，消防意识较弱，导致人为事故频发。一旦火灾发生，群众无法进行自救，群众的人身安全与财产将受到极大的损失。因此，应鼓励公众参与到防火监督工作的过程中，加大防火监督工作的力度，从而不断提高社会公众的防火意识和防火知识水平。第二，消防部门承担着主要防火监督工作，其他参与部门数量较少。近年来，市场经济环境发生了极大的转变，火灾事故也频频发生，仅靠消防部门的力量难以对所有防火工作进行有效监督。三、信息技术在防火监督工作中的应用（一）加强防火监督工作的队伍建设一方面，应全面提高消防人员的专业水平，确保其已经掌握消防知识，能够将信息化技术合理应用于防火监督工作中，为消防工作的顺利开展奠定良好的基础。另一方面，需要定期对消防人员进行培训，鼓励消防人员在信息平台上学习，树立终身学习意识。根据消防工作的实际情况建立考核制度，提高防火监督工作质量，调动工作人员的积极性。防火监督工作是保证消防安全的重要途径，有关部门可以组织学习活动，统一管理，借助信息化技术完成培训工作，宣传有关消防工作的法律法规，督查消防人员排查安全隐患，使相关人员能积极学习有关防火的信息化技术，成为一名合格的高素质防火监督人员。（二）建立防火监督工作的信息化系统想要从根本上减少火灾的发生，就必須加强消防安全管理力度，积极引进现代信息技术，建立完善的防火监督工作信息体系。从远程防火监控系统开始，让消防监督人员能够随时了解被监管单位的情况，并进行全面监控。建立服务平台后，在接收到群众的报警信息时能够第一时间进行处理，明确防火的重点部位，实现对其的监督。与此同时，还需要将消防信息系统与监控中心、用户等连接在一起，在发生火灾时迅速交换信息，发挥报警装置的最大作用，火灾的具体情况也能通过手机等设备传输，提升防火监督工作水平。借助信息化手段，建立数据信息库，对防火监督工作的开展有着重要的意义，还能准确地对火灾地点、伤亡等数据进行统计与分析，以此