消防救援工作中5G通信技术的运用分析

摘要：5G通信技术是指第五代信息通信技术，相较4G技术而言，5G技术的数据传输效率更高、辐射范围更广，挖掘了物联网技术、大数据技术的应用潜力。目前，5G技术已经在各行业内普遍应用，应用效果良好，其在消防救援工作中也被普遍应用，在提高消防救援效率、指导消防救援工作方面有积极作用。文章基于消防救援工作中5G通信技术的应用现状，探讨了具体的应用策略及方法，为消防工作科学应用5G技术提供指导。关键词：消防救援;5G技术;数据传输;信息系统消防救援工作具有时效性、危险性等特点，救援人员需要及时准确了解火情以及救援目标、救援区域，在最短的时间内保护人民生命财产安全。寻找着火点、了解火场情况、扑灭火情等工作耗时比较长，操作比较困难，为了提高救援效率，简化救援流程，科学运用5G技术可以实现对救援过程的监管，对救援方法予以指导，切实保障消防救援工作的科学性和效率。一、5G技术的应用特点及优势（一）5G技术概述5G技术是最新一代的移动通信技术，其可以实现人机之间的互联，相较4G技术而言信号传输效率更高、时延参数更低、覆盖范围更广。我国于2017年开始设置5G试验点，2018年发布推行5G技术标准，设置独立组网。目前，5G技术仍在进一步的完善、发展之中。5G技术支持虚拟现实、现实增强、超清视频等业务内容，以物联网、智能家居、智能控制等需求应用为载体，在我国各个行业中被普遍应用。（二）5G技术优势1.信息传输速率快对5G技术应用标准中的性能指标进行分析，该技术在信息传输方面具有明显的优势，相较4G技术而言其信号传输速率增强了几十倍甚至几百倍，可以达到10Gb/s，下载视频、文本在几秒内即可完成。上传者可以即时发布信息，在几秒内将信息传输至平台以及系统之中。将其应用到消防救援工作中，可以在最短的时间内传输信息、下载信息，方便消防人员了解火情，及时开展救援工作。事故现场周围人群也可以传输信息、发布视频，为消防救援总部提供现场信息，救援人员可以及时了解到哪些地方有人员需要救援，哪些地方火情更加严重，这为救援工作的科学开展提供了基础信息。2.设备连接范围广5G技术的优势在于覆盖范围广，可以实现大范围内的万物互联，即使在几十公里之外的地区也可以覆盖区域網络信号，在一些比较偏僻、边远的地区也可以获取信息信号。对5G技术的物联性能指标进行分析可知，其可以实现百万平方公里的设备连接，支持500km时速移动情况下的信号传输。因此，基于5G技术在消防救援工作中应用物联网技术可以实现对火情的综合预警，及时反馈火灾信息，通过安设物联防火装置监测火情，反馈火情信息。5G技术具有智能化优势，其通过设备连接、安设传感器装置，可以实现各个系统的互联互通，构建更加庞大、完善的信息网络，实现对火灾的科学预防以及管理，智能化系统可以为消防救援工作提供智能指导，减少中间环节。3.信息传输时延低时延低是5G技术的一大特点，也是该技术最明显的优势，5G技术的空中接口时延可以达到1ms左右，基于传感器设备的连接，可以实时传递数据信息，能满足远程控制的需要。在消防救援中应用5G技术，打造信息传输平台，构建信息终端系统，在民居建筑内安设相应的传感器设备，可以实现信息的实时交互，及时发布指令信息，实时传输现场图像以及现场信息，减少系统的反应时间，可以有效提高消防救援工作效率。4.信息储存容量大基于5G技术构建的信息储存系统以及信息传输系统具有大容量的优势。其频谱效率是LTE的3倍以上甚至更高，数据库的信息搜索效率更快，信息量更丰富，其在消防救援工作中可以发挥信息优势，挖掘信息应用潜力，不会出现因数据信息过多而导致系统崩溃的情况。二、消防救援工作中5G技术的应用策略与实践以往的消防救援通信技术受环境因素、局域网范围因素影响较大，通信技术无法满足实际的救援工作需要，5G技术完美解决了以往通信技术的应用弊端，具有明显的优势，但由于5G技术刚刚起步，仍在完善发展中，技术应用标准尚不完全成熟，相关部门将其应用到消防救援工作中需要挖掘技术的应用潜力，以策略为指导开展具体的实践工作，构建以5G技术为核心的网络终端系统。（一）5G技术应用策略1.技术应用策略基于技术角度对5G技术在消防救援工作中的实践应用进行探讨，其低时延、高效率的信息传输优势可以实现图片、视频等信息的实时传输。通过5G专网的构建，实现救援作战指令的传输，为具体工作开展提供决策指导。4G通信技术受环境、基站数量等因素影响较大，容易出现信号盲区，给消防救援工作的开展造成阻碍。5G公网集群可以弥补信号通信的不足之处，保障救援人员、指挥人员信息交互、信息传递的流畅性，提高救援工作效率。应用该技术需要做好以下几点：一是现场车辆部署的效率化，基于定位技术与5G技术高度融合，根据救援车辆位置、周边水文情况、火灾现场情况灵活部署作战计划，定位作战空间，实时调整车辆作战队形，以确保5G技术应用的科学性与稳定性。二是对现场装备进行科学防护，5G技术具有低时延信号传输功能，将其与夜视技术、传感技术、检测技术、耐高温技术结合，可明确火灾现场环境，监测火场内救援对象的生命体征以及现场情况，判断场内的浓烟浓度，为具体的救援指挥工作提供指导，相关人员也可以实时了解火场动态，应对各种突发的事件，减少危险事故发生的可能性。将5G技术与其他的技术相融合，挖掘技术优势，实现对现场信息的及时了解以及科学布控，指导具体救援工作的开展，减少救援风险隐患，提高消防救援作战效率。2.制度应用策略从制度角度考虑5G技术在消防救援工作中的应用，需要以完善的消防系统为基础，构建更加科学、有效、规范的消防体系，挖掘5G技术的远程控制功能以及信息传输功能，融合应用虚拟现实技术、现实增强技术、物联网技术等，可以为消防救援人员提供现场的实时场景，实现跨平台的协同作战，拟定最佳的救援措施。技术的应用需要以科学的制度作为保障，具体内容如下：一是建立远程救援体系，基于5G技术的应用实践，通过物联网技术、传感器设备的组合应用，减少了现场施救决策的弊端，通过远程控制技术实现对现场环境、现场人员的了解，提供远程医疗服务以及远程指导。相关部门应根据火灾救援工作开展模式，制定适合的远程医疗制度和远程救援体系。二是建立监测系统管理体系，基于5G技术对现场电源、水源、消防系统等的全面监控，实现对现场设备的科学调试以及管理，减少因电源、系统等因素导致火灾范围扩大、火情加剧的情况。相关部门需要建立相应的监督体系以及管理制度，为救援工作的开展提供制度保障。三是建立平台以及设备管理体系，基于5G技术应用可以搭建信息共享平台，将周围人员纳入火情信息共享体系中，建立科学的共享信息管理机制，基于大数据技术的数据识别以及分析功能，自动屏蔽无用信息，搜集有用信息，构建火场模型，实现对火灾的数字化管理。因此，相关部门需要构建以平台为基础的管理制度。四是建立自动化设备管理制度，基于5G技术的物联网连接，可以实现对火灾的无人救援，应用耐高温的智能机器人在现场进行自动化灭火，建立智能化的作战系统以及指挥系统。3.人才应用策略从人才角度分析，5G技术在消防救援工作中的应用需要以技术型、复合型人才作为保障，要强化救援队伍建设。由于5G技术应用时间较短，其在具体的作战应用过程中需要与之相匹配的技术，并对技术进行管理，在消防救援工作中应用5G技术需要以具备信息素质、技术素养的高端人才作为保障，让其参与具体的指导与作战计划制定工作。一是人才引进机制的建立，消防救援部门需要建立多层次的人才引进机制，除考核人员的现场应变能力、指挥能力之外，也要考察对5G技术的应用能力以及学习能力，是否可以熟练地操作信息系统，获取信息数据，当系统出现问题时是否可以及时解决问题，应对技术应用困难。二是展开人才培养工作，消防救援部门需要对重点人才进行独立培养，派遣其外出学习先进的消防救援理念，使其在对救援基础工作有深入了解的基础上，学习新的技术知识，探讨5G技术知识在消防救援工作开展中的可行性。（二）5G技术应用实践1.远程救援系统应用远程救援系统应用虚拟现实技术、现实增强技术，构建自动化、智能化的救援指挥系统。为救援人员配备相应的智能眼镜、VR设备，可实现对现场场景信息的数字化处理，实时传输现场信息数据。构建远程救援系统，将搜集的视频信息、图片信息等实时传输至系统中，以高清的画面展示在救援人员眼前，在指挥人员和救援人员的共同协作下，实现救援现场的科学指挥。具体而言，远程救援系统将专家、技术人员纳入系统之中，根据现场火情变化及时调整救援方案，商定最佳救援策略，应用信息通信技术将指令传达给救援人员。基于5G技术的应用，构建远程指导平台、远程救援平台，挖掘技术的通信潜力，实现各个部门的跨平台作战，指导人员、专家、救援人员基于远程系统实现指令的传达，专家无须在现场就可以了解火情信息，实现对火情的掌控，促进救援效率的提升。2.生命安全系统应用基于5G技术的物联通信优势，构建消防员生命安全系统，为现场救援人员配置相应的传感器设备，实时观测消防员的生命体征，后方作战人员以及指挥人员基于系统进行远程指导，实现对救援人员的实时监测，减少人员安全风险。5G技术使得物联网连接范围更广，有效增强了现场的协调救援能力。通过在传感器设备上输入信息地址以及网络地址等，基于信号连接到系统之中，可以在保障精准定位的同时，为消防救援工作提供支撑。生命安全系统的应用基于传感器实现对现场救援人员生命体征信息的搜集，可以更好地保障现场救援人员的安全。3.车载物联系统应用基于5G技术构建完善的车载物联系统，搜集消防救援过程中的消防车辆相关数据，实时了解消防车辆的水源情况以及发动机情况。在车辆上装载相应的传感器设备，将采集的车辆信息上传至终端系统之中，终端系统根据现场救援车辆的编号进行分类，实时观测车辆的温度、油量、水量、动力等参数信息，以便对车辆进行维护及管理。在救援现场，指挥人员根据火情实时调整车辆位置，确保各辆车可以满足现场实际的运行需要，实现对救援现场的动态化管理。车载物联系统主要功能是提取救援现场车辆的信息，将动态数据信息进行整合、分析，辅助应用远程控制系统对现场不同区域的火情进行了解，指挥人员综合各项信息后指导车辆开展具体的工作，实现救援的科学决策。4.无人救援系统应用无人救援系统是指利用5G技术的低时延信息传输优势，在智能机器人设备上安装相应的传感器装置，其可以对现场火情进行动态化搜集，将搜集的信息传输至控制系统，通过对图片、视频、温度等信息的采集，发布相应的指令，由耐高温机器人开展具体的救援工作。此外，无人救援系统中的无人机设备通过远程遥控手段，在最短的时间内到达火灾现场，通过传感装置拍摄相应的视频以及图片，帮助救援人员及时了解现场信息，指挥人员可以在救援人员达到之前了解火场情况，提前做好决策。无人救援系统可以实现对火情的科学控制，在危害性比较大的场景中应用可以减少救援过程中的人工参与，机器人以及无人机等智能化设备通过对现场数据的采集，自动喷水、隔热，识别火灾薄弱点，可以更好地处理火情。5.实时监测系统应用实时监测系统充分挖掘了5G通信技术的强大功能，目前消防部门已经在大量的民居建筑内安装火灾预警系统、水源监测系统、电气设备监测系统等，将多个系统归类纳入同一个监测系统中，在系统各模块之中反馈信息。当火情发生时，监测系统在建筑内部可以实时反馈温度信息、现场人员信息、电气设备信息等，以数据、图像的方式将监测所得结果传输至终端系统之中，实现多个数据的共享，消防部门在获取相应数据的同时，对现场进行指导以及决策。但现场系统可能会受火情所影响，导致实时监测系统无法准确