消防通信指揮中5G通信技術(shù)的應(yīng)用分析

摘要：伴隨著科學技術(shù)的不斷進步，我國的通信水平也出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。在經(jīng)過3G和4G通信技術(shù)的發(fā)展之后，5G通信技術(shù)應(yīng)運而生，因此我國已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用5G通信技術(shù)，并且獲得了良好的應(yīng)用成效。在我國，消防部門肩負著防范與化解重大安全風險、應(yīng)對并且處置各種災(zāi)害情況的重要責任，必須利用先進的通信技術(shù)，為消防指揮各項工作提供強有力支撐?；诖?，本文以消防領(lǐng)域之中的通信指揮工作為切入點，深入分析了在消防救援指揮過程中，科學應(yīng)用5G通信技術(shù)的策略。關(guān)鍵詞：消防通信；通信指揮；5G通信技術(shù)；應(yīng)用策略現(xiàn)如今，我國社會的整體發(fā)展獲得巨大進步，且依舊處于高速發(fā)展過程中，這使得各種災(zāi)害事故的類型、規(guī)模出現(xiàn)顯著變化，增加了消防救援活動的開展難度。在這樣的情況下，我國相關(guān)部門關(guān)注消防工作之中的通信指揮過程，并且積極引入當前最先進的通信技術(shù)。5G通信技術(shù)在正式誕生以后，已經(jīng)與我國多個行業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了有機融合，發(fā)揮出巨大作用，而且5G通信技術(shù)擁有高于4G的諸多優(yōu)勢，因此在開展消防通信指揮的過程中，必須做到對5G通信技術(shù)的合理應(yīng)用。一、5G通信技術(shù)的內(nèi)涵以及優(yōu)勢（一）5G通信技術(shù)相關(guān)內(nèi)涵5G的全稱就是“第五代移動通信技術(shù)”，在4G（LTE-A、WiMax）系統(tǒng)的基礎(chǔ)上獲得更多的進步。5G能使數(shù)據(jù)的傳輸速率提升，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)延遲問題，加大整個通信系統(tǒng)的容量，節(jié)省通信過程中耗費的能源，進而在降低成本付出的前提下，使設(shè)備可以大規(guī)模進行連接。在未來的發(fā)展過程中，5G通信技術(shù)將持續(xù)提升其容量，增加規(guī)模更大的設(shè)備接入數(shù)量，讓不同的設(shè)備實現(xiàn)無障礙互聯(lián)互通。由于5G通信技術(shù)具備先進性能，所以該技術(shù)現(xiàn)階段已經(jīng)與我國多個行業(yè)領(lǐng)域相融合，發(fā)揮出不可忽視的關(guān)鍵作用，極大地推動了行業(yè)領(lǐng)域的智能化轉(zhuǎn)型[1]。（二）5G通信技術(shù)具備的優(yōu)勢1.容量更大。5G通信技術(shù)可以帶來較大的網(wǎng)絡(luò)容量，使更多的設(shè)備可以與網(wǎng)絡(luò)連接，并且做到對傳感器的運用，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部通信目標。5G通信網(wǎng)絡(luò)包括城市內(nèi)部的各類設(shè)施、人們的生產(chǎn)與生活、交易狀態(tài)與物流狀態(tài)等，從而使物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品能夠在社會內(nèi)部迅速普及，便于對整個物聯(lián)網(wǎng)進行智能化管理以及控制。2.延時更低。通過5G而產(chǎn)生的LTE網(wǎng)絡(luò)，使移動網(wǎng)絡(luò)的時延可以超過100ms，對幀結(jié)構(gòu)也更加完善，能夠支撐對實時性要求更高的活動，例如網(wǎng)絡(luò)游戲、數(shù)據(jù)電話、視頻直播等。5G通信網(wǎng)絡(luò)的延遲不超過1毫秒，可以最大限度地實現(xiàn)同步通信，保證對時延要求較高軟件的順利運行和發(fā)展。3.傳輸速度更高。利用5G通信技術(shù)對數(shù)據(jù)進行傳輸，其速度顯著高于傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)傳輸速度最高可達10Gbit/s，速度超過了當前運用的有線互聯(lián)網(wǎng)。與以往運用的4G通信相比，5G的數(shù)據(jù)傳輸量更大，其網(wǎng)絡(luò)傳輸速度為4G網(wǎng)絡(luò)的100倍，而且具備顯著的移動化特征。4.頻段更高。當前被普遍運用的移動通信網(wǎng)絡(luò)，運用的頻段相對較低，這使得網(wǎng)絡(luò)的傳播性得到提升，過去4G的網(wǎng)絡(luò)運營商只需要建設(shè)數(shù)量較少的基站，就可以實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信號的全覆蓋。但是低頻段的連續(xù)頻率資源更為寶貴，由于被高頻段的傳播性能所限制，導致大量高頻段沒有被充分利用。而5G的一個重要特征就是高頻段，可以高效運用以往被忽視的高頻段資源[2]。二、當前消防通信指揮存在的主要問題（一）部分消防應(yīng)急隊伍的指揮能力有限常言道“水火無情”，火災(zāi)現(xiàn)場無疑存在大量安全隱患，消防員在前往火災(zāi)現(xiàn)場開展救援活動時，如有不慎就會遭受傷害，因此必須發(fā)揮消防指揮中心的作用，指導消防員進入事故現(xiàn)場，科學合理地開展消防作業(yè)，為消防員的生命安全提供保障。但是我國部分消防團隊在開展救援活動之后，往往很難與應(yīng)急指揮中心進行及時溝通，指揮中心也無法第一時間獲得救援現(xiàn)場內(nèi)部的真實情況，使得指揮中心無法實時進行救援指揮。不僅如此，還有部分地區(qū)的救援指揮部門通信建設(shè)較為薄弱，負責指揮的人員難以科學分析火災(zāi)發(fā)生的具體位置、火災(zāi)現(xiàn)場的變化、消防設(shè)備的位置、實時救援計劃等關(guān)鍵內(nèi)容，甚至出現(xiàn)消防通信指揮工作陷入一片混亂的問題。（二）通信設(shè)備缺乏應(yīng)有的兼容性在出現(xiàn)緊急情況、需要消防隊伍進行救援時，消防團隊會攜帶對講機、衛(wèi)星電話以及短波收音機。但是部分救援現(xiàn)場情況特殊，便攜式衛(wèi)星站無法運輸，地面通信活動開展嚴重受限，例如如果救援區(qū)域內(nèi)部樹木密集，那么衛(wèi)星通信以及定位將無法保證準確性，甚至無法順利傳輸信息數(shù)據(jù)。而且不同的通信技術(shù)有著不同的缺陷，如GPS定位系統(tǒng)、LBS基站定位、NB-IoT、RFID射頻識別、藍牙、Wifi等，如果沒有注意其中存在的缺陷，那么在投入使用之后，其傳遞信息的準確性難以得到保證。盡管為數(shù)不少的消防部門為了應(yīng)對救援之中的特殊情況，已經(jīng)配置了多種類型的通信設(shè)備，但是此類設(shè)備有著不同的技術(shù)標準以及通信協(xié)議，在投入使用之后可能會出現(xiàn)通信設(shè)備不兼容問題，無法完成消防通信指揮之中的拓展任務(wù)。不僅如此，按照當前出臺的消防信息化要求，消防部門的救援指揮中心需要對消防救援之中的所有功能進行有機整合，保證通信設(shè)備擁有較高的使用功能，但是消防部門可能會依舊沿用傳統(tǒng)的通信技術(shù)，導致現(xiàn)場通信開展面臨較大障礙[3]。（三）5G相關(guān)通信技術(shù)并未真正完善以往消防員運用的無線對講系統(tǒng)屬于一種通過無線電進行通信的技術(shù)，而且無線對講系統(tǒng)的功率存在一定的差異，其傳輸距離最小為3km，最大為10km，可以在地下建筑、山地、受到輻射的區(qū)域之中使用。但如果在其他區(qū)域內(nèi)部使用無線對講系統(tǒng)，無論是通信距離還是信號強度都會被削弱，進而對消防員開展救援工作產(chǎn)生阻礙?，F(xiàn)階段，我國絕大部分消防救援隊伍都已經(jīng)將無線對講系統(tǒng)淘汰，選擇運用數(shù)字集群對講系統(tǒng)，大大提升了通信質(zhì)量以及距離，但是該通信技術(shù)存在一個缺陷，那就是救援區(qū)域中必須有較好的CDMA信號，如果消防員進入CDMA網(wǎng)絡(luò)信號差區(qū)域，其通信活動將難以順利進行。三、5G通信技術(shù)應(yīng)用于消防通信指揮的策略（一）規(guī)范消防指揮中心的運行過程要想解決消防救援指揮過程中的混亂問題，就必須將先進的5G通信技術(shù)作為基礎(chǔ)，在精確識別救援區(qū)域之后完成定位，從而精準派遣消防隊伍完成救援，高效開展可視化的指揮活動。消防部門應(yīng)當運用無人機實時監(jiān)控、單兵圖傳畫面、3D建模、繪制火災(zāi)現(xiàn)場圖等技術(shù)，第一時間掌握救援現(xiàn)場信息，從而科學地做出救援決策。在建設(shè)消防救援相關(guān)通信指揮系統(tǒng)的過程中，必須關(guān)注現(xiàn)場通信、發(fā)送控制指令、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接等各種綜合功能，做到與社會內(nèi)部相關(guān)應(yīng)急部門聯(lián)網(wǎng)，實時完成信息分享，同時做到對救援力量的集結(jié)和調(diào)度，在真正提升消防通信指揮活動效率的同時，建設(shè)能夠研判、調(diào)度、決策、處置、傳遞的5G通信指揮體系，使消防部門的救援通信變得更加專業(yè)化[4]。（二）建設(shè)專門的5G通信標準體系消防救援往往需要遠距離開展，移動設(shè)備在接入5G通信網(wǎng)絡(luò)之后，也需要在不同的信號頻段、不同的網(wǎng)絡(luò)基站之中切換，所以需要在我國境內(nèi)建設(shè)全覆蓋的5G通信體系，利用5G通信技術(shù)圓滿完成消防救援指揮目標。我國各個級別消防部門的通信體系必須得到統(tǒng)一，為消防救援指揮設(shè)備在移動之后的使用提供統(tǒng)一化的支持，避免出現(xiàn)重復建設(shè)、低質(zhì)量建設(shè)問題。在這一過程中，必須先從頂層設(shè)計入手，在做好5G通信基礎(chǔ)建設(shè)準備以后，再分層次地開展各級別消防部門的信息化建設(shè)工作，最終使5G通信的標準體系建設(shè)順利完成。除此之外，消防部門需要與地方政府之間構(gòu)建出良好的協(xié)同合作機制，同時完善相關(guān)配套設(shè)備，例如衛(wèi)星通信設(shè)備等。（三）促進5G公網(wǎng)集群在區(qū)域內(nèi)全覆蓋5G公網(wǎng)集群的基礎(chǔ)就是5G通信技術(shù)，在實現(xiàn)全覆蓋之后，可以彌補傳統(tǒng)350MHz通信信號之中的缺陷，保證消防救援中心全體指揮人員第一時間完成關(guān)鍵信息的傳遞，將不同級別的聯(lián)動變?yōu)楝F(xiàn)實，進而提高消防救援工作效率。具體操作如下：（1）高效部署所有消防車輛，5G通信技術(shù)在與北斗定位系統(tǒng)結(jié)合以后，可以對所有消防車輛進行準確定位，同時掌握區(qū)域內(nèi)部的水源位置，進而做到對消防力量的合理安排，在出現(xiàn)事故之后，消防車輛也能夠第一時間到達現(xiàn)場參與救援；（2）5G通信技術(shù)可以與夜視、耐高溫、耐腐蝕等技術(shù)相結(jié)合，實時監(jiān)測救援地點的傷員情況、事故現(xiàn)場的有毒氣體濃度、火情是否會持續(xù)蔓延等，從而使指揮中心的人員及時明確救援現(xiàn)場動態(tài)，進而在遭遇突發(fā)危險情況之后妥善應(yīng)對并且解決危機[5]。（四）保證5G通信技術(shù)相關(guān)設(shè)備的兼容性在5G相關(guān)技術(shù)得到充分運用的大背景下，各級消防部門必須配置與5G通信技術(shù)相匹配的設(shè)備，同時在必要的情況下，完成相關(guān)通信設(shè)備的研發(fā)工作。各級消防部門的通信指揮中心需要配置當前最先進的操作平臺、衛(wèi)星地面站、通信指揮車、各類圖傳設(shè)備等，做到與5G消防通信體系建設(shè)同時完成普及，所有參與消防救援活動的人員都可以及時獲得并且運用新的通信設(shè)備，高效完成消防救援通信指揮以及調(diào)度工作。（五）打造5G通信相關(guān)高水平人才隊伍任何工作都需要投入足夠的人才，因此5G通信技術(shù)的運用也離不開優(yōu)秀人才的支持，消防部門必須根據(jù)5G通信技術(shù)的運用需求，建設(shè)專門的、具備較高專業(yè)水平的人才隊伍。消防部門需要對內(nèi)部人員進行定期培訓，培訓內(nèi)容以5G通信技術(shù)為主，同時加入5G通信相關(guān)設(shè)備的運用方法，在每次定期培訓活動結(jié)束之后，對所有人員進行能力考核。必要情況下，消防部門可以適當引入高水平專門人才，為通信人才隊伍加入新鮮血液，在日常工作中對內(nèi)部所有人員進行引導，使其主動了解和學習5G相關(guān)技術(shù)，并在工作中不斷取得進步[6]。四、5G通信技術(shù)應(yīng)用于消防通信指揮的未來展望在進入新的發(fā)展階段以后，消防救援工作已經(jīng)廣泛地運用5G通信技術(shù)，而且5G相關(guān)技術(shù)的價值已經(jīng)得到充分體現(xiàn)，所以未來在運用5G技術(shù)時，消防部門應(yīng)當重視數(shù)字化的消防隊伍管理工作，建設(shè)數(shù)字化的消防營區(qū)，同時利用數(shù)字化技術(shù)檢測營區(qū)內(nèi)部環(huán)境，這樣做不僅可以使消防員獲得生活和工作的便利，還可以在出現(xiàn)問題之后，第一時間進行預(yù)警。5G相關(guān)通信技術(shù)還可以運用于營區(qū)門禁，所有進出營區(qū)人員以及車輛都會在得到記錄之后，將數(shù)據(jù)傳遞至5G信息系統(tǒng)內(nèi)部，統(tǒng)籌開展數(shù)字化營區(qū)管理工作[7]。在各種物質(zhì)的分揀以及管理方面，可以使用先進的RFID射頻識別技術(shù)，為不同物資設(shè)置不同的電子標簽，高效監(jiān)測消防部門的物資貨運系統(tǒng)，監(jiān)測所有物資以及全程監(jiān)測運送物資的車輛，提升物資調(diào)度成效，而且5G通信技術(shù)能夠支持智能化操作，在很大程度上減輕管理人員的工作壓力。不僅如此，通過5G信息技術(shù)可以打造出不同級別的聯(lián)動通信指揮體系，完成前期數(shù)