5G通信技術在消防監督管理工作中的應用

摘要：隨著5G通信技術的發展，為消防監督管理工作帶來了新的契機。通過利用5G通信技術，不僅可以使消防監督管理工作的效率得到有效提升，還能使消防監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通信技術在消防監督管理工作中應用現狀進行分析，提出了5G通信技術在消防監督管理工作中的有效應用。

關鍵詞：5G通信；消防；監督管理工作

一、引言

2020年5月，國務院印發《關于推動新型城鎮化建設的若干意見》（以下簡稱《意見》），《意見》中明確指出要“加大5G技術應用，構建以5G、物聯網、人工智能等為代表的新型基礎設施”。同年8月，工業和信息化部、公安部印發的《關于深入推進“互聯網+”行動的指導意見》中提到要“推動5G技術在消防監督管理工作中的應用，實現火災數據實時采集、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。在消防監督管理工作中應用5G通信技術，不僅可以有效提升消防監督管理工作的效率，而且還能使消防監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、覆蓋范圍廣等優勢，使其可以為消防監督管理工作帶來一定的便利。例如，在消防監督管理工作中，可利用5G通信技術將各類型的數據進行傳輸，使消防監督管理工作可以實現遠程控制。其次，5G通信技術可為消防監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、大容量等優勢，使其可以實現對信息數據的快速傳輸，使消防監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督管理工作提供有效的數據支撐。在消防監督管理工作中，可通過5G通信技術對數據進行采集，并將數據信息傳遞到消防監督管理系統中，從而提高消防監督管理工作的效率。

三、5G技術的應用現狀

當前，我國已經投入使用的5G基站數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，目前已經進入市場和應用階段；二是基于物聯網、大數據、云計算等技術發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“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，可實現遠程操控、智能避障、實時高清視頻傳輸等功能；同時，5G通信技術可將數據傳輸到指揮中心，通過對數據進行分析和處理，實現對救援現場的實時監控和遠程指揮；此外，通過5G通信技術，還可以實現數據交互和共享功能，進一步提升救援效率。在滅火領域，5G通信技術可實現遠程滅火。根據不同火災的特點和實際情況，消防救援人員可以根據需要攜帶不同類型的消防機器人進行滅火作業。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，可實現對現場情況進行實時監測。還可利用5G通信技術實現滅火機器人與消防車之間的信息互聯。

（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，國家消防救援局聯合三大運營商于2019年11月19日在河北省石家莊市聯合發布了《5G智慧消防》白皮書（以下簡稱《白皮書》）。《白皮書》介紹了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”雙組網方式，結合5G高帶寬、低時延的特性，實現無人機與基站之間高速數據傳輸；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境信息、指揮決策依據，實現視頻圖像的實時回傳；③利用5G網絡的低時延、高可靠的特性，可以實現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應用中，已經能夠利用5G網絡將無人機回傳的視頻圖像實時回傳至后臺指揮中心，并結合圖像分析技術進行火場態勢研判、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，與傳統視頻相比，具有以下優勢：①通過“5G+4G”雙組網方式，能夠將消防救援人員、現場情況、消防車輛等信息實時回傳至后臺指揮中心，為指揮員提供現場實時動態圖像；②通過5G網絡，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境信息、指揮決策依據，實現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應用中，救援人員就能夠利用5G網絡將全景攝像機拍攝的高清視頻圖像、現場情況、消防車輛等信息實時回傳至后臺指揮中心，并結合圖像分析技術對火場態勢研判、災情評估及輔助指揮決策。

（四）智慧消防

隨著物聯網、大數據、云計算等信息技術的發展，“智慧城市”的建設已經成為我國社會發展的重要趨勢，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，減少火災事故發生，保障人民群眾的生命財產安全[2]。5G通信技術與智慧消防相結合是未來社會發展的必然趨勢，也是未來社會發展中的一個重要方向。5G通信技術與智慧消防結合能夠實現對消防安全的實時監測，為消防部門提供更加準確、可靠、及時的決策依據。同時，通過對物聯網系統中各類數據信息進行有效整合，從而對火災發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。具體應用為：①利用5G通信技術能夠將消防設施進行遠程實時監測；②通過5G通信技術可以實現對火災自動報警系統、人員疏散指示系統、自動噴水滅火系統、消防栓等系統設備的遠程控制；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控；④在5G通信技術與消防物聯網相結合方面，可以通過5G通信技術將消防物聯網系統與消防重點單位等進行有效連接。

四、基于5G技術的消防監督管理平臺架構

基于5G通信技術的消防監督管理平臺架構主要包括：前端感知設備、網絡通信平臺、數據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、消防聯動系統等進行實時監控，并將這些信息傳遞給網絡通信平臺，以保證平臺能夠實時將這些數據傳輸給數據分析平臺。在網絡通信平臺中，需要對網絡通信傳輸的信息進行實時處理，以保證數據信息的準確性和可靠性。在數據分析平臺中，需要將火災自動報警系統、消防聯動系統等收集到的數據信息進行處理與分析，以保證這些數據信息可以及時傳送給終端應用軟件，為其提供可靠的數據支撐。在終端應用中，需要對各個消防設備進行遠程監控，并將這些設備的狀態信息傳輸給網絡通信平臺。在網絡通信平臺中，需要對消防監督管理系統、遠程視頻監控系統等進行管理與維護，以保證這些系統可以正常運行。基于5G通信技術的消防監督管理平臺架構中，可以實現消防設備遠程監控、消防聯動控制、火災自動報警系統、消防應急指揮中心和視頻監控等功能。在實現這些功能之后，能夠使這些系統相互協調工作，從而使5G通信技術與消防監督管理工作形成良好互動關系。

五、5G技術在消防監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量與效率。因此，消防監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：一是基于物聯網技術的感知，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測和預警系統等。而這兩種感知技術均需要大量數據來支持，并且都存在著數據傳輸量大、時延大、數據傳輸不穩定等問題。5G技術的引入將大幅提升城市消防安全監測與預警系統的傳輸速度，并解決數據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測與預警系統中可以實現消防安全信息及時、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測與預警系統進行接入和優化，可以實現城市消防安全監測與預警系統以下兩方面的應用：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、在石油化工生產區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控指揮中心，例如將消防監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對城市重點部位信息的實時采集和動態傳輸，從而為城市消防安全管理提供有效依據。

（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在消防物聯網的建設中，借助5G技術可以對數據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據傳輸的穩定性與可靠性，使得物聯網火災預警系統具備快速響應火災發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部相關數據的收集與分析，對建筑物內部消防設施、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，實現對人的行為和情緒變化進行預警。最后，實現消防安全管理。5G技術能夠通過對火災防控管理系統中相關數據信息的收集與分析，實現消防安全管理。基于5G技術建設消防物聯網系統是消防監督管理工作中應用5G技術的核心內容，在此基礎上可以進一步研發物聯網智能防火系統、智能監控系統等應用系統，為消防監督管理工作提供更加完善、全面的數據支撐。

（三）消防救援隊伍的管理

當前，在消防監督管理工作中，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，構建消防救援隊伍管理系統[4]。在該系統中，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、組織結構、人員配置等相關內容進行詳細記錄，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。可以將相關指令通過5G網絡發送到各消防救援隊，還可以實現對不同地區、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據進行全面記錄，同時還可以將相關指令通過5G通信技術發送到消防救援隊伍。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督管理信息進行有效收集，同時還可以將消防監督管理工作進行全面記錄與分析，從而使消防監督管理工作變得更加高效與規范。例如在火災調查過程中，可以將火災發生的時間、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計管理，主要是對消防救援隊伍的裝備和物資等相關數據進行有效統計與分析。在此過程中，還可以將各類數據信息進行及時收集與整理，并將數據信息進行及時反饋。通過利用5G通信技術構建的消防救援隊伍管理系統，不僅可以實現對消防救援隊伍的全面管理，而且還可以使消防監督管理工作變得更加高效與規范。

六、結束語

5G通信技術的出現與發展為消防監督管理工作帶來了新的發展未來，但是在實際應用中仍然存在著一些問題。在今后的發展過程中，需要不斷對其進行優化，使其能夠滿足消防監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.