5G技术在消防救援工作中的作用

发布时间：2021-09-10

　　第5代移动通信标准的牌照近期正式发布，标志着国内已经步入5G通信的时代，5G通信技术的应用带动了诸多行业的发展，例如远距离医疗服务、智能化物流、无人驾驶技术等。消防救援任务过程中结合了5G技术后，可以实现消防救援过程的智能化、科技化进程。本文针对消防安全救援任务执行过程中存在的各种问题和不足、5G无线通信科技的特性及在消防安全以及灭火救援任务执行过程中的监控作用实施了深入的研究，期望可以为相关领域的发展提供合理的借鉴。

　　5G技术在消防救援工作中的概述

　　消防领域中救援任务属于一类危险程度比较高的消防任务，因为火灾现场存在非常多的随机不可控状况，这种情况将会给现场实际消防救援任务的完成带来巨大的阻碍作用，例如对于火场现场情况的观察工作、搜寻起火位置等，均会显著增加现场任务的执行难度，为此，针对身处一线的消防灭火救援的消防人员来讲，顺畅的通信技术支持非常关键，因为必须要与火灾现场中执行救援任务的上下级队友保持及时准确的沟通。由此可见，在消防灭火以及人员救援方面的任务进行过程中，无线通信科技是救援工作中非常核心的关键技术方案，在5G通信时代来临的时代背景下，把5G通信科技与相关消防救援工作相结合，能够显著提升消防灭火以及人员救援任务执行的效率，可以最大限度地保证广大民众的生命及财产安全。

　　目前消防灭火救援任务执行过程中存在的不足

　　信号传输过程中的阻碍现阶段，消防灭火以及人员救援任务通常使用的是高清行业曲线linkindustryDOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2021.14.041影响力可替代度真实度视频通讯装置，例如消防队员单兵行动的图像侦查系统、单兵行动的图形信号传输装置等等，使用433MHz无线信号传送模式，理论传送区域可以达到2km半径覆盖范围，如果采用频率为2.4GHz的无限信号传送模式，可以实现1km半径覆盖范围，现场实际的信号传送范围通常由频率范围的大小决定。通常在4G网络通信科技的环境下，信号传送范围不会被其他限制因素影响，不过因为消防灭火以及人员救援现场状况非常复杂，例如信号可能被高层建筑物阻挡、移动通信基站网络信号的功率强弱等层面的因素的制约，因此，时常发生视频或者声音信号在传输过程中出现延时、卡顿、模糊等情况。

　　相关设备无法互联互通

　　现阶段，各家通讯装备生产厂家采用的通信协议及相关技术标准并不一致，甚至是同一类型的通讯器材，也可能存在通信技术标准不统一的状况，比如对讲机装置，既有应用公共网络的语音传送模式，也可能有应用360兆赫频率的警用频段模式、数字集群相关系统。这类状况导致了不同型号的对讲机设备无法通用，只有保持设备的一致性才能保证通讯的顺畅进行，假如工作过程中需要添置不同的通讯配备，这种情况不仅浪费了宝贵的资金，而且在消防人员实际执行消防灭火及救援任务时，往往也不利于携带，增加了执行任务的难度。

　　定位结果不够精确

　　消防安全及人员救援任务过程中某些器材及装备是应用无线通信的方式来实施定位工作的，包括GPS、GPRS(GSM)、NB-IoT等等，上述技术都难以实现精准的定位效果，因此在实际救援任务执行过程之中，很难符合实战的要求。当中GPS型的定位方法，比较容易为气候、地理条件等因素影响，信号发生衰减之后，会导致一定距离范围内的定位数据的误差，其移动终端的续航效果也并不出众。

　　5G技术的优势研究

　　一般来讲，第1代通信技术仅仅能够实现语音通话的功能，等到相关领域发展到第2代通信技术的时代后，数据信息的实际传输能力仅仅能够达到1Okb/s，又经过持续的技术进步和发展，等到第3代移动通信技术的时代，数据传输速度已经提升到了2Mb/s，相比前一代技术，已经取得了巨大的进步，裆人们已经进入4G移动通信技术的时代之后，已经能够实现1OOMb/s的传输速度。在社会发展水平持续提升后，广大民众的需求日益提高，第5代移动通信技术系统，也就是5G，不论是在数据通信的速度，还是在通信信号传输品质层面，均得到了显著的提高。

　　5G通信技术的基本概念

　　5G移动通信网络指的是一类数字蜂窝型通信网络，在该类网络之中，移动通信服务供应商所覆盖的服务区将被分成诸多被叫做“蜂窝”的小面积的地理片区。用于代表音频及视频的模拟型信号将在移动电话中进行数字化装换，从模拟数字转换装置转换成数字信号并以比特流的形式进行数据传输。“蜂窝”中的全部5G无线通信装置借助无线电波和“蜂窝”中的天线矩阵以及自动收发装置实施相互之间的数据通信。收发装置由公共服务频率池中自动分配相应的频道，相关频道在区域位置层面上处于分离状态的“蜂窝”中能够进行重复应用。当地的无线通信的天线借助带宽较大的光纤网络或者回程连接装置与移动通信网络及因特网实现互联互通。

　　数据信息传输速率快

　　5G通信技术的理论数据传输能力可以达到1OGb/s，相比于4G技术，其能力大出至少100倍左右，具备非常强大的信息传输功能，例如我们使用该网络下载1部电影(高清版本)，可能仅仅需要1秒时间。人们在5G网络中在观看4k品质的视频时也不会发生图像及声音卡顿、延迟等等现象，将会得到非常顺畅的观看体验。针对VR(虚拟现实)、AR(增强现实)等新型技术的实际应用带来了强大的技术支撑。

　　信号覆盖区域面积广

　　5G通信技术的实际应用，能够达到网络传输信号在所有区域的完全覆盖，与过去仅能在城市区域才能稳定存在网络的情况相比较，5G的通信技术可以实现偏远农村区域的网络通畅，甚至是高山、峡谷等极端区域均能进行网络的全方位覆盖。比如4G通信技术的网络，有可能在地下停车场等等信号相对来讲比较弱的区域，网络通信质量就会大打折扣，而5G技术的实际使用则能够实现网络的全方位覆盖。

　　工作过程的功耗较低

　　因为通常来讲，通信技术系统工作需要大量的电能作为动力源头，而5G技术的功耗相对较低，能够满足大范围的物联网相关的实际应用，可以实现万物间的互联互通功能，能够吧过去很难连接到移动网络的传感装置、终端设备都进行网络连接。

　　相关期刊推荐：《数字技术与应用》杂志是天津市电子仪表信息研究所主办的学术期刊。是一本反映数字技术、应用研究的专业刊物。旨在推广数字新技术、科技新理念，为广大教育、科研工作者提供学术交流平台，推动数字科技教育事业发展，我刊愿与社会各界合作，携手共进。

　　5G通信技术在消防灭火及人员救援任务中的实际应用

　　建设远距离救援系统框架

　　5G通信技术在国内各领域的全方位投入应用，其在消防灭火及人员救援任务中能够使用VR及AR等先进科技，可以建成智慧化、现代化的远距离救援体系。负责现场指挥作战的消防人员可以依靠AR系统的智能型眼镜、VR系统的高清视频装置等等，实现火灾现场的真实情况进行实时传送，能够实现全国范围甚至全世界范围的平台终端均可收到相应的高清画面，在VR及AR技术的辅助之下，可保证后方的校服指挥员清晰的观测到起火现场内部的实际状况，从而更加自如地指挥消防灭火及人员救援任务。5G通信技术能够跨平台实现协同合作执行相关任务，大幅度提高了救援工作的执行效率，为被困群众的生命财产安全带来了更加稳定的保障。

　　构建消防人员生命安全的保障体系

　　在5G通信技术的帮助之下，消防部门能够大力研发出具有传送消防人员生命体征数据信息的传感装置，现场消防人员在执行救援任务的过程中穿戴相关装置，能够辅助现场指挥人员、后方的指挥中心指挥人员第一时间了就一线消防人员的各种生命体征的情况，迅速作出相关的决策，有益于最大限度地保护消防人员的安全，防范消防人员可能遇到的危险。现阶段，物联网技术已获得了广泛的应用，在实现万物互联互通的前提下，任何意见设备或者终端、传感装置等等均可以设置本身特有的地址、数据信息等参数，不再安装特定的硬件装置作为网络支撑，同时，能够更准确地实施物体的定位操作，和4G通信技术时代的“米量级”对比，能达到到“cm量级”。在5G通信技术帮助之下，相关终端装置能够摆脱时间、空间的束缚，根据实际要求随时保持在线，从而精准传输相关位置数据信息，更好的保护消防人员的生命。

　　实现无人灭火及救援任务

　　在采用无人灭火及救援任务的作战方案时，必须借助远距离救援任务指挥系统、车辆装备物联网系统进行技术支持，这样就能最大限度地解放人力，避免消防人员出现伤亡的情况。在实际操作过程中，消防救援指挥中心收到火警信号之后，无人驾驶的消防车辆便会接收到相关的命令，随后自动规划设计行进路线用最快的速度抵达起火现场，在车辆行进过时，能够指挥侦察无人机把火灾现场的实际情况进行实时视频回传，为指挥中心提供准确的火情报告，指挥中心就可以掌握车辆装备以及器材的配备状态，依靠5G通信对消防机器人进行遥控操作或者是控制移动消防炮等等自动化装置进灭火及救援工作。

　　结语

　　综上所述，在5G技术持续发展的前提下，消防灭火及人员救援领域获得了一次前所未有的机遇，因此，消防领域技术人员要提升对5G技术的重视程度，大力推动消防灭火救援模式改革创新，持续提高灭火救援工作的效率，最大限度降低人员的伤亡，为广大民众生命及财产安全保驾护航。——论文作者：谢永利