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5G通信技术在消防救援工作中的应用分析

2022-05-30柴健强

今日消防 2022年10期
关键词:消防人员火场救援

柴健强

摘要:为进一步提高我国消防救援任务落实质量,减轻火灾事故给公私财产、大众生命安全带来的威胁,对当前制约消防救援工作有序推进的难点进行总结,通过提出构建远程火场救援系统、组建人员生命安全系统、融合救援作战装备资源等设想,将5G通信技术有机整合于消防救援行动中。以期全面优化救援工作完成效果,促进我国公共消防领域取得长足进步。

关键词:5G通信技术;消防救援工作;应用

5G通信技术的诞生推动我国正式迈入了全新的5G通信时代,在此大环境中,5G技术被诸多领域创新引进了生产作业中,驱动各领域发展至新台阶。例如,远程医疗、智能物流、无人驾驶等,而我国公共消防领域也不例外。消防部门在日常消防救援行动中合理运用5G技术能够有效推进救援工作朝着科技化、智能化的方向稳健发展,弥补传统救援行动中信息数据传递不畅、消防物资配置滞后等缺陷,多方位保障消防救援任务的优质完成效果,助力我国公共消防领域早日实现新突破。

1 5G通信技术的概念

追溯通信技术的发展历史,技术的更迭升级实现了技术性能的明显强化。5G技术入市后,不论是通信质量还是通信速度均实现了显著提升。具体优势有:

1.1  传输效率强

5G技术的数据信息传输能力极为优异。在消防救援工作中,消防救援人员可运用5G技术承载移动终端、消防专用通讯设备等装置,将火场内、外部的真实信息进行实时传输。

1.2  覆盖面积广

5G基站在我国各地的完善建设基本实现了网络信号的全覆盖[1]。对此,5G技术可为山林地区的消防救援行动提供可靠助力,间接防止山火的大范围肆虐蔓延,保护绿水青山。

1.3  延时低

5G技术大幅缩短了信息数据传递延迟的时间。我国公共消防领域可针对性利用5G技术延迟低这一优势特点,为火场救援实况信息数据传输、消防救援物资配置调度创造良好的工作环境,减轻火灾事故造成的负面影响。

1.4  功耗低

5G技术正常运行所需的功耗较为有限,可为辖区内各类消防设施的互通互联拓展新思路。通过统一、集中管理辖区消防设施资源,对其施以智能化、自動化的全面管控。可提高消防救援人员使用消防装备的便利性,满足其在救援行动中的各项需要。

2 当前消防救援通信保障存在的缺陷

2.1  消防救援信息传输受阻

如今,我国消防救援行动中的通信传输仍以高清视频通讯设备为主,如单兵图像侦查、单兵行动信号传输等,均承载了433MHz的无线信号传输模式,可覆盖消防救援现场1km范围内的区域。但因这些设备、技术皆以4G通信为依托,信号范围、信息传输流畅性将取决于火场实地的综合环境[2]。例如,在救援现场中,通信信号可受高层建筑的阻隔、通信基站信号功率的降低等消极影响,使得火场救援行动中的图像、视频、语音在传输时易发生模糊、卡顿、高延迟等现象,造成一线火场救援信息的传递不及时,难以为现场救援行动规划的改良、完善提供可靠凭证。

2.2  消防装备缺失统一的技术标准

目前,市场中的通信设备生产厂家各自遵循一套通信协议、技术准则,导致统一规格、类型的通信装置依然可呈现出各自不同的技术标准。以消防对讲装置为例,它既有以公共网络为基础的语音输送模式,又有使用频段、数字集群等媒介的通讯系统,这一现象就衍生出了不同类别、型号的对讲装置难以统一通用的问题。在火灾救援现场,一旦同类问题出现后,将直接限制消防人员的信息传输,使得火场信息数据无法正常传递、使用,火灾事故的扑救工作难以有序进行。

2.3  火场救援人员定位不准

消防人员在救援行动中的定位均以无线通信为技术载体,如GPS、GSM、蓝牙等。但因这些技术落后、火场环境变化等客观因素,短时间内难以准确定位消防人员在火场中的具体位置。例如,GPS的定位模式受地理条件、自然气候等因素的制约信号会不断降低,在此情况下定位数据将出现或多或少的误差,无法为火场后方的指挥提供可用信息,将牵制消防救援人员火场进攻的步伐。

3 5G通信技术在消防救援工作中的应用难点

目前,即使5G技术已初步实现了与消防救援工作的融合,且切实获得了喜人的应用成绩,但新型消防智能系统的健全构建依然需要其施以有力支撑。然而,纵观近些年来消防救援行动中5G技术的应用情况不难发现,技术操作仍存在部分不良问题,亟需高效解决。

3.1  信号格式不兼容

分析当下消防系统的消防救援工作开展情况发现,各地区、各辖区的消防队伍所运用的通讯设备类别不尽相同,衍生出了各辖区通信设备协议、标准不能充分匹配的不利现象,使得设备不具备通用的客观条件,严重制约了消防灭火救援行动任务的有序推进。

虽然5G技术正逐步渗透于消防灭火救援系统的各个部分中,如火场通信、战勤保障、资源调度等,但因系统实质属性的难以匹配,使得火场后方指挥作业的高质落地难度较大。例如,火场指挥为保证作战力量、消防资源配置的合理性,需根据其系统的各自类别对应使用众多信息数据传输设备,造成火场救援行动的指挥效率提升缓慢,致使救援策略“上传下达”滞后,不能多角度维护火场被困人员的生命安全及公私财产。

3.2  技术引用不统一

我国诸多一线城市的公共消防系统已接入了5G通信技术,并以此为载体搭建出了完善的城市物联网远程消防监管系统,可为动态、静态、自动监测辖区中的消防安全隐患、火灾事故现况创建便利条件。然而,对于二、三线城市,或是农村、乡镇来讲,其对5G技术的引进时效不容乐观。由于我国各地城市的经济发展差异,非一线城市的公共消防领域应用5G技术相对滞后,且对高端、复合型技术人才的“扎根”吸引力较为有限,使得部分城市难以充分发挥出5G技术在消防救援作业中的应用价值。特别是对于地下建筑、偏远山村、高原山地等环境复杂的地区来讲,5G技术的使用将更为困难[3]。除了需周全考量社会大众对5G技术的接受程度外,5G通信的信号阻隔问题也不容忽视。对此,因公共消防5G新系统的引入未能统一,造成消防救援行动的监控系统难以迅速完成整体性构建。

3.3  技术拓展性不高

为促进消防救援行动实战化的升级革新,需从辖区地理信息数据的广泛收集、火场作战指挥的可视化、海量火场救援信息数据的深度分析入手,而这就需要更为稳定、通畅、高速的5G技术支撑。站在理论角度剖析,这些功能、要求均可通过5G技术的科学应用得以实现。然而,我国推行5G技术的时间尚短,仍处于摸索、探究的试验阶段。且由于高新技术的人才资源短缺,公共消防领域5G系统的建设、完善、维护工作推进困难。因此,有关的功能优化、技术拓展还需着重考量、实验。

4 加强5G通信技术在消防救援工作中的应用措施

4.1  构建远程火场救援系统

随着5G通信技术的升级完善,消防部门可运用AR、VR等新兴技术完成消防救援任务,创新搭建出以智能化、现代化为核心的创新型远程消防救援系统。在火场实地救援中,消防人员可通过正确操作VR设备等技术,将火场综合实况对指定对象进行实时传递。在这些新技术的科学操作下,火场后方指挥将能及时接收到现场信息,清晰观看到火场中的各类真实情境,对消防救援方案加以灵活制定、调整。同时,后方指挥还可依照火场动态变化协同推出最佳的应对措施及战术部署,并应用5G技术传递给一线消防救援人员。5G技术的合规操作可辅助消防人员进行跨平台、多方合作的消防救援,突破传统消防指挥需亲临现场的模式禁锢,明显强化了消防队伍救援作战的效率,可提高救援行动对大众财产及生命安全的保障力度[4]。此外,5G技术同样打通了消防救援与医疗救援的衔接通道。在运送火场伤员就医的途中,可以5G技术为媒介,承载高清视频等技术对接医院,为医院争取治疗方案规划、制定的时间,并推进伤员抢救的应急准备工作,减少伤员治疗用时。

4.2  组建人员生命安全系统

以5G技术为向导,可研制出传输个体生命体征信息的新型传感器,并交由一线消防救援人员使用,将有益于火场指挥、后方消防指挥中心实时把握消防人员的多样生命体征。还可以此为依据,制定出与实际相契合的指挥部署、决策方案,在充分保证消防人员人身安全的基础上,规避其在救援行动中出现生命危险的情况。

如今,物联网技术以及以物联网为核心的新产品被我国市场所接受、推广。在创建万物互通互联的新环境后,各个设备终端、远程传感装置等设施均拥有了专属性IP地址、信息数据库等,无需再次特殊增设各类硬件设备为框架支撑,就可实现更加高效、精准的位置定位。与4G的“米级”定位精度比较,将缩至“厘米级”。在5G技术的支持下,这些物联网设备终端可摆脱时间、空间的束缚,统一口径,根据消防救援行动的现实需要,始终保持在联网状态下,向火场指挥传递消防救援人员准确、真实的位置信息数据,处理火场环境下消防人员定位难的问题,多维度保证其救援安全。

4.3  融合救援作战装备资源

利用5G技术独有的优势作用,可将传感器装置增设于消防装备、消防设施的恰当位置,促使其长时间、不间断的“联网”,这样就可以实现辖区内消防设备的互通互联,整合时下的消防设施资源,可为消防队伍集中、统一管理消防设施提供便利条件,保证消防救援行动中消防装备的应用实效[5]。例如,可将传感器加设于消防车辆中的油箱、水箱、发动机等关键位置,确保设备终端使用者实时掌控车辆的养护、运转信息,如剩余油量、发动机温度以及出水口压力、水泵压力等。在对这些动态、静态的消防设施信息数据进行深度分析后,可为消防人员火场救援行动的灵活性部署安排提供科学凭证,增强灭火救援工作效率。

4.4  建设远程救援监管系统

近些年,在物联网技术的蓬勃发展下,消防队伍可凭借5G技术的应用效用,创新搭建出远程消防监控系统,对辖区范围内的公共消防秩序以及火灾事故救援情况加以全覆盖、长效性的有效监管。例如,火灾报警、消防水源、电气火灾等多元监控系统。在这些若干个互相独立的子系统运行下,则可搭建出辖区消防物联网的实时监控系统,掌握整个辖区的公共消防实况。同时,通过计算机、实景仿真、云端、虚拟等信息技术的搭配使用,兼顾融合3D建模、图像采集、视频传输等技术作用,可对辖区内重点单位,如民用建筑、大型商场、危化物品储存场所等地施以合规监管,将其当前消防管理、灭火救援的综合情况完成可视化、数字化的直观反映,提高辖區消防安全水平。

4.5  搭建无人灭火救援系统

为实现无人消防救援的概念设想,应科学使用远程指挥系统、消防装备物联网等智能化体系,解放火场救援行动的参与人力,降低人员伤亡的风险概率。在具体实践中表现为,消防指挥中心在接收到辖区火情信息后,基层队伍可率先使用无人机设备勘查火场多样实况,并运用5G技术将这些实况信息数据以图像、视频等多元的形式及时采集并传回救援指挥中心,辅助火场后方指挥完成可行、合规的救援方案制定[6]。另外,在消防车辆、消防装备联网后,火场后方指挥均可按照各类消防设施在救援行动中的运转、消耗现况,在5G技术的支持下,利用移动消防炮等装备有序推进消防救援工作。

4.6  创新消防人员培训模式

为全面巩固消防救援人员的危患意识,加强其火场救援实战能力,消防队伍应重点聚焦消防人员的日常救援训练成效,需在向其提供“实战出队”训练平台的基础上,通过5G、无人机等新技术的创新运用,为消防人员创建出模拟现实的“VR训练”情境。在训练新场景的打造过程中,消防中队需集成、分析5G技术传输、共享的辖区内易发生火灾事故的高风险地点的真实现况,结合VR技术、VR设备,连通互联网,为消防人员创设出与实地相近的“一比一”火场救援仿真环境,实现单人或是多人的虚拟消防救援训练。这样可以解决传统训练模式下的场地不足、时间有限等客观限制问题,增加消防人员特别是“消防新人”的火场救援体验、经验,锻炼其火场救援反应、机动等综合能力。

5 結语

综上所述,在我国5G通信技术日趋完善的社会发展新形势下,我国众多领域均发生了深刻变化。而针对公共消防领域来讲,5G技术的创新发展不仅是一种新挑战,更是领域长远发展的新契机。对此,我国消防领域应及时更新救援作战思想,提升对5G技术合理应用的重视程度,深化救援行动模式的创新改革,实现消防救援任务落实效果的稳步增长。在保证消防人员生命安全的前提下,着重减轻火灾事故对社会大众生命财产安全的威胁。以5G技术的灵活运用为驱动,完整构建出智能化、现代化的消防救援新体系。全面强化消防救援效率,推动我国公共消防领域的健康发展。

参考文献:

[1]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.

[2]李超,刘立文,林双双,等.疫情期间灭火救援工作存在问题分析及对策研究[J].武警学院学报,2021,37(6):31-35.

[3]蒋智明,刘晋军,于炳辰,等.智能化背景下利用物联网与大数据的消防救援系统——以商羊系统为例[J].今日消防,2021,6(1):4-6.

[4]赵俊杰.5G通信技术在消防救援和防火工作中的应用展望[J].消防界(电子版),2021,7(9):88+90.

[5]王茹.5G时代物联网技术在重特大灾害事故应急救援消防宣传管理中的应用[J].消防界(电子版),2020,6(22):36-37.

[6]蔡剑锋,林丽梅,林鹏程.如何利用5G通信手段推进消防信息化建设再上新台阶[J].电子世界,2020(18):72-73.

Analysis of the application of

5G communication technology in fire rescue

Chai Jianqiang

(Jinhua Municipal Fire and Rescue Brigade,Zhejiang Jinhua 321000)

Abstract:In order to further enhance the quality of the implementation of China's fire rescue tasks, reduce the threat of fire disasters to public and private property, public life safety brought about by the threat of infringement, to the current constraints on the orderly advancement of the fire rescue work of the summary of the crux of the difficulty, by proposing the construction of remote fire rescue system, the formation of personnel life safety system, fusion rescue combat equipment resources and other ideas, the organic integration of 5G communication technology in fire rescue operations. It will optimize the effect of rescue work, promote the progress of China's public fire prevention field.

Keywords:5G communication technology; fire rescue; application

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