5G通信技術在消防監(jiān)督管理工作中的應用

摘要：隨著5G通信技術的發(fā)展，為消防監(jiān)督管理工作帶來了新的契機。通過利用5G通信技術，不僅可以使消防監(jiān)督管理工作的效率得到有效提升，還能使消防監(jiān)督管理工作變得更加便捷。但在實際工作中，5G通信技術還未被廣泛應用到消防監(jiān)督管理工作中，其主要原因在于當前的5G通信技術在實際應用中存在著一定的局限性。本文通過對5G通信技術在消防監(jiān)督管理工作中應用現(xiàn)狀進行分析，提出了5G通信技術在消防監(jiān)督管理工作中的有效應用。

關鍵詞：5G通信；消防；監(jiān)督管理工作

一、引言

2020年5月，國務院印發(fā)《關于推動新型城鎮(zhèn)化建設的若干意見》（以下簡稱《意見》），《意見》中明確指出要“加大5G技術應用，構(gòu)建以5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等為代表的新型基礎設施”。同年8月，工業(yè)和信息化部、公安部印發(fā)的《關于深入推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導意見》中提到要“推動5G技術在消防監(jiān)督管理工作中的應用，實現(xiàn)火災數(shù)據(jù)實時采集、自動分析研判和預警報警”。在“新基建”背景下，5G技術在消防監(jiān)督管理工作中應用所帶來的新變化、新要求，本文將對5G通信技術應用現(xiàn)狀進行分析，并提出應用策略。

二、5G技術的應用意義

隨著科學技術的迅速發(fā)展，5G通信技術逐漸成為人們生活中必不可少的一部分。在消防監(jiān)督管理工作中應用5G通信技術，不僅可以有效提升消防監(jiān)督管理工作的效率，而且還能使消防監(jiān)督管理工作變得更加便捷、高效。首先，5G通信技術可為消防監(jiān)督管理工作帶來一定的便利性。5G通信技術在實際應用過程中，其所具備的傳輸速度快、覆蓋范圍廣等優(yōu)勢，使其可以為消防監(jiān)督管理工作帶來一定的便利。例如，在消防監(jiān)督管理工作中，可利用5G通信技術將各類型的數(shù)據(jù)進行傳輸，使消防監(jiān)督管理工作可以實現(xiàn)遠程控制。其次，5G通信技術可為消防監(jiān)督管理工作的準確性提供保證。由于5G通信技術具有高速率、低延時、大容量等優(yōu)勢，使其可以實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)的快速傳輸，使消防監(jiān)督管理工作的準確性得到有效保證。最后，5G通信技術能夠為消防監(jiān)督管理工作提供有效的數(shù)據(jù)支撐。在消防監(jiān)督管理工作中，可通過5G通信技術對數(shù)據(jù)進行采集，并將數(shù)據(jù)信息傳遞到消防監(jiān)督管理系統(tǒng)中，從而提高消防監(jiān)督管理工作的效率。

三、5G技術的應用現(xiàn)狀

當前，我國已經(jīng)投入使用的5G基站數(shù)量占到了全球總量的40%，這足以說明我國在5G通信技術方面已經(jīng)取得了非常顯著的成果[1]。

（一）消防機器人

在消防領域，5G通信技術最典型的應用就是消防機器人，它具有無延遲、高帶寬、廣覆蓋的優(yōu)勢，可以使消防機器人具有更好的適應性，將對消防機器人的應用起到積極的作用。消防機器人主要分為三大類：一是以無人駕駛為代表的無人消防機器人，目前已經(jīng)進入市場和應用階段；二是基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術發(fā)展的消防救援機器人；三是通過5G通信技術和其他技術進行融合的消防機器人。在智能救援領域，5G通信技術可實現(xiàn)“無人值守”，將進一步提升救援效率，并為救援提供良好基礎。通過5G通信技術，可實現(xiàn)遠程操控、智能避障、實時高清視頻傳輸?shù)裙δ?；同時，5G通信技術可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街笓]中心，通過對數(shù)據(jù)進行分析和處理，實現(xiàn)對救援現(xiàn)場的實時監(jiān)控和遠程指揮；此外，通過5G通信技術，還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互和共享功能，進一步提升救援效率。在滅火領域，5G通信技術可實現(xiàn)遠程滅火。根據(jù)不同火災的特點和實際情況，消防救援人員可以根據(jù)需要攜帶不同類型的消防機器人進行滅火作業(yè)。例如在滅火機器人方面：基于5G通信技術和計算機視覺技術以及激光測距等其他先進技術手段，可實現(xiàn)對現(xiàn)場情況進行實時監(jiān)測。還可利用5G通信技術實現(xiàn)滅火機器人與消防車之間的信息互聯(lián)。

（二）無人機

隨著無人機在消防領域的應用，也越來越廣泛，但受限于其移動性，主要是通過3G、4G技術進行圖像傳輸，存在延遲和帶寬不足等問題，不能滿足消防救援人員對大范圍高清晰視頻圖像的回傳要求。針對上述問題，國家消防救援局于2017年啟動了5G通信技術在消防救援領域應用研究課題，開展5G技術在無人機上的應用研究。為解決無人機回傳視頻圖像延遲和帶寬不足問題，國家消防救援局聯(lián)合三大運營商于2019年11月19日在河北省石家莊市聯(lián)合發(fā)布了《5G智慧消防》白皮書（以下簡稱《白皮書》）?！栋灼方榻B了5G通信技術在無人機上的應用情況及研究成果。

5G無人機具有以下特點：①采用“5G+4G”雙組網(wǎng)方式，結(jié)合5G高帶寬、低時延的特性，實現(xiàn)無人機與基站之間高速數(shù)據(jù)傳輸；②通過5G基站可以將無人機畫面實時回傳至后臺指揮中心，為消防救援人員提供火場環(huán)境信息、指揮決策依據(jù)，實現(xiàn)視頻圖像的實時回傳；③利用5G網(wǎng)絡的低時延、高可靠的特性，可以實現(xiàn)無人機與消防救援人員之間實時通信。例如，在北京大興國際機場消防救援實戰(zhàn)應用中，已經(jīng)能夠利用5G網(wǎng)絡將無人機回傳的視頻圖像實時回傳至后臺指揮中心，并結(jié)合圖像分析技術進行火場態(tài)勢研判、災情評估及輔助指揮決策。

（三）全景攝像機

全景攝像機可以360°全景拍攝，與傳統(tǒng)視頻相比，具有以下優(yōu)勢：①通過“5G+4G”雙組網(wǎng)方式，能夠?qū)⑾谰仍藛T、現(xiàn)場情況、消防車輛等信息實時回傳至后臺指揮中心，為指揮員提供現(xiàn)場實時動態(tài)圖像；②通過5G網(wǎng)絡，可以將全景攝像機拍攝的高清視頻圖像實時回傳至后臺指揮中心，為消防救援人員提供火場環(huán)境信息、指揮決策依據(jù)，實現(xiàn)視頻圖像的實時回傳；例如，在北京大興國際機場消防救援實戰(zhàn)應用中，救援人員就能夠利用5G網(wǎng)絡將全景攝像機拍攝的高清視頻圖像、現(xiàn)場情況、消防車輛等信息實時回傳至后臺指揮中心，并結(jié)合圖像分析技術對火場態(tài)勢研判、災情評估及輔助指揮決策。

（四）智慧消防

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等信息技術的發(fā)展，“智慧城市”的建設已經(jīng)成為我國社會發(fā)展的重要趨勢，在城市管理和城市建設方面也取得了非常顯著的成績。智慧城市建設在不斷完善城市公共設施和基礎設施的同時，還能夠為城市居民提供更加安全、舒適、便利的生活環(huán)境。智慧消防是智慧城市建設中的重要組成部分，智慧消防能夠有效地提高消防工作效率，減少火災事故發(fā)生，保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全[2]。5G通信技術與智慧消防相結(jié)合是未來社會發(fā)展的必然趨勢，也是未來社會發(fā)展中的一個重要方向。5G通信技術與智慧消防結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)對消防安全的實時監(jiān)測，為消防部門提供更加準確、可靠、及時的決策依據(jù)。同時，通過對物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)信息進行有效整合，從而對火災發(fā)生概率和趨勢進行有效分析，進而為消防部門制定科學合理的決策提供依據(jù)。具體應用為：①利用5G通信技術能夠?qū)⑾涝O施進行遠程實時監(jiān)測；②通過5G通信技術可以實現(xiàn)對火災自動報警系統(tǒng)、人員疏散指示系統(tǒng)、自動噴水滅火系統(tǒng)、消防栓等系統(tǒng)設備的遠程控制；③在5G通信技術與智能安全門等安全設備相結(jié)合方面，可以通過5G通信技術對人員進出安全門等設施進行實時監(jiān)控；④在5G通信技術與消防物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合方面，可以通過5G通信技術將消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)與消防重點單位等進行有效連接。

四、基于5G技術的消防監(jiān)督管理平臺架構(gòu)

基于5G通信技術的消防監(jiān)督管理平臺架構(gòu)主要包括：前端感知設備、網(wǎng)絡通信平臺、數(shù)據(jù)分析平臺以及終端應用。在前端感知設備中，需要對火災自動報警系統(tǒng)、消防聯(lián)動系統(tǒng)等進行實時監(jiān)控，并將這些信息傳遞給網(wǎng)絡通信平臺，以保證平臺能夠?qū)崟r將這些數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)分析平臺。在網(wǎng)絡通信平臺中，需要對網(wǎng)絡通信傳輸?shù)男畔⑦M行實時處理，以保證數(shù)據(jù)信息的準確性和可靠性。在數(shù)據(jù)分析平臺中，需要將火災自動報警系統(tǒng)、消防聯(lián)動系統(tǒng)等收集到的數(shù)據(jù)信息進行處理與分析，以保證這些數(shù)據(jù)信息可以及時傳送給終端應用軟件，為其提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。在終端應用中，需要對各個消防設備進行遠程監(jiān)控，并將這些設備的狀態(tài)信息傳輸給網(wǎng)絡通信平臺。在網(wǎng)絡通信平臺中，需要對消防監(jiān)督管理系統(tǒng)、遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)等進行管理與維護，以保證這些系統(tǒng)可以正常運行?；?G通信技術的消防監(jiān)督管理平臺架構(gòu)中，可以實現(xiàn)消防設備遠程監(jiān)控、消防聯(lián)動控制、火災自動報警系統(tǒng)、消防應急指揮中心和視頻監(jiān)控等功能。在實現(xiàn)這些功能之后，能夠使這些系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)工作，從而使5G通信技術與消防監(jiān)督管理工作形成良好互動關系。

五、5G技術在消防監(jiān)督管理工作中的應用

利用5G通信技術對消防安全檢查過程進行有效監(jiān)控，不僅可以將問題及時反饋，而且還可以針對存在的問題進行及時解決。這種方式不僅可以使消防安全檢查工作變得更加全面，而且還有效提高檢查工作質(zhì)量與效率。因此，消防監(jiān)督管理工作應積極引進5G通信技術。

（一）消防信息感知與采集

5G技術可以有效實現(xiàn)對城市各類火災隱患的自動感知、傳輸與處理，從而為城市消防安全管理提供科學、全面的信息支撐[3]。目前，針對城市火災隱患感知的技術主要有兩種：一是基于物聯(lián)網(wǎng)技術的感知，如基于傳感器的火災感知技術、基于無線通信技術的火災感知技術等；二是基于云計算的感知，如基于云計算的城市消防安全監(jiān)測和預警系統(tǒng)等。而這兩種感知技術均需要大量數(shù)據(jù)來支持，并且都存在著數(shù)據(jù)傳輸量大、時延大、數(shù)據(jù)傳輸不穩(wěn)定等問題。5G技術的引入將大幅提升城市消防安全監(jiān)測與預警系統(tǒng)的傳輸速度，并解決數(shù)據(jù)傳輸過程中可能遇到的各類問題。例如，5G通信技術在消防安全監(jiān)測與預警系統(tǒng)中可以實現(xiàn)消防安全信息及時、高效地傳遞，使其更具實時性。通過5G通信技術對城市消防安全監(jiān)測與預警系統(tǒng)進行接入和優(yōu)化，可以實現(xiàn)城市消防安全監(jiān)測與預警系統(tǒng)以下兩方面的應用：一是通過傳感器對火災隱患進行實時監(jiān)測和及時預警，例如在高層建筑中部署火災煙霧探測裝置、在人員密集場所部署火災聲光報警器、在石油化工生產(chǎn)區(qū)部署可燃氣體檢測儀等；二是通過5G通信技術將信息實時傳送至消防監(jiān)控指揮中心，例如將消防監(jiān)控指揮中心與消防救援人員之間的語音及視頻信息通過5G通信技術實時傳輸至消防救援人員手中，并在發(fā)生火災時及時有效地應對。此外，通過5G通信技術還可以實現(xiàn)對城市重點部位信息的實時采集和動態(tài)傳輸，從而為城市消防安全管理提供有效依據(jù)。

（二）消防安全預警與防控

5G技術在消防安全預警與防控方面的應用主要體現(xiàn)在消防物聯(lián)網(wǎng)的建設中，借助5G技術可以對數(shù)據(jù)進行有效的分析處理，完成消防安全信息的采集、傳輸、存儲，實現(xiàn)消防安全的預警與防控。首先，對火災進行預警。G技術的低延時與高速率特點能夠保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性與可靠性，使得物聯(lián)網(wǎng)火災預警系統(tǒng)具備快速響應火災發(fā)生并進行自動報警的功能。其次，對火災隱患進行防控。5G技術能夠通過對建筑物內(nèi)部相關數(shù)據(jù)的收集與分析，對建筑物內(nèi)部消防設施、電氣線路等安全隱患進行準確定位，并及時進行報警。5G技術能夠通過對人員行為以及情緒變化等信息的收集與分析，實現(xiàn)對人的行為和情緒變化進行預警。最后，實現(xiàn)消防安全管理。5G技術能夠通過對火災防控管理系統(tǒng)中相關數(shù)據(jù)信息的收集與分析，實現(xiàn)消防安全管理?；?G技術建設消防物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是消防監(jiān)督管理工作中應用5G技術的核心內(nèi)容，在此基礎上可以進一步研發(fā)物聯(lián)網(wǎng)智能防火系統(tǒng)、智能監(jiān)控系統(tǒng)等應用系統(tǒng)，為消防監(jiān)督管理工作提供更加完善、全面的數(shù)據(jù)支撐。

（三）消防救援隊伍的管理

當前，在消防監(jiān)督管理工作中，由于受到多種因素的影響，導致我國消防救援隊伍管理工作存在較大困難。為了解決這一問題，可以充分利用5G通信技術，構(gòu)建消防救援隊伍管理系統(tǒng)[4]。在該系統(tǒng)中，主要包括五大功能模塊。第一個功能模塊是基礎信息管理，主要是對消防救援隊伍的基本信息進行有效管理。在此過程中，可以將消防救援隊伍的基礎信息、組織結(jié)構(gòu)、人員配置等相關內(nèi)容進行詳細記錄，同時還可以將其進行科學分析。在此過程中，可以對消防救援隊伍的裝備和物資等進行詳細記錄與分析?？梢詫⑾嚓P指令通過5G網(wǎng)絡發(fā)送到各消防救援隊，還可以實現(xiàn)對不同地區(qū)、不同部門之間的溝通與交流。第二個功能模塊是應急指揮，主要是對應急指揮系統(tǒng)進行全面管理。在此過程中，可以將消防救援隊伍的實時情況及信息數(shù)據(jù)進行全面記錄，同時還可以將相關指令通過5G通信技術發(fā)送到消防救援隊伍。還可以將消防救援隊伍的裝備和物資等信息進行及時反饋。此外，還可以將相關信息進行科學分析，從而使應急指揮系統(tǒng)變得更加科學與完善。第三個功能模塊是綜合信息管理。在此過程中，主要是對各類消防監(jiān)督管理信息進行有效收集，同時還可以將消防監(jiān)督管理工作進行全面記錄與分析，從而使消防監(jiān)督管理工作變得更加高效與規(guī)范。例如在火災調(diào)查過程中，可以將火災發(fā)生的時間、地點、人員以及物資等信息進行記錄與分析。此外，還可以將消防安全隱患問題進行全面記錄與分析。第四個功能模塊是培訓管理，主要是對消防救援隊伍的專業(yè)知識和技能進行有效記錄與分析。在此過程中，還可以將相關資料進行及時更新與補充。例如：在滅火救援過程中，可以將消防救援人員的體能和技能進行有效記錄。第五個功能模塊是統(tǒng)計管理，主要是對消防救援隊伍的裝備和物資等相關數(shù)據(jù)進行有效統(tǒng)計與分析。在此過程中，還可以將各類數(shù)據(jù)信息進行及時收集與整理，并將數(shù)據(jù)信息進行及時反饋。通過利用5G通信技術構(gòu)建的消防救援隊伍管理系統(tǒng)，不僅可以實現(xiàn)對消防救援隊伍的全面管理，而且還可以使消防監(jiān)督管理工作變得更加高效與規(guī)范。

六、結(jié)束語

5G通信技術的出現(xiàn)與發(fā)展為消防監(jiān)督管理工作帶來了新的發(fā)展未來，但是在實際應用中仍然存在著一些問題。在今后的發(fā)展過程中，需要不斷對其進行優(yōu)化，使其能夠滿足消防監(jiān)督管理工作的實際需求。

作者單位：張松 合肥市消防救援支隊

參? 考? 文? 獻

[1]牛建林.5G通信技術在消防監(jiān)督工作中的應用[J].中國新通信，2022，24（13）：3.

[2]趙俊杰.5G通信技術在消防救援和防火工作中的應用展望[J].消防界，2021，007（009）：P.88-88，90.

[3]杜旭通.滅火救援工作中5G無線通信技術的監(jiān)管作用[J].消防界，2021，7（20）：P.121-122.

[4]岳博學.5G通信技術在消防救援工作中的應用分析[J].中國新通信，2022，24（15）：7-9.