消防灭火救援在5G时代下的发展研究

■ 宋巍 吉林市消防救援支队

相比于其他行业，消防灭火救援工作具有非常高的危险性，一旦火势发生蔓延，灭火救援工作人员将无法对复杂的情况做出及时准确的判定，因此需要与监管部门进行良好的通信，从而能对火势的情况进行更好地了解。而5G 技术具有低延时、高速率的特点，能够有效保障灭火救援工作中的通信，大大提高灭火救援工作的整体效率，因此将5G 技术应用到消防灭火救援工作中是十分必要的。

一、现状

（一）图片传输低效

在消防灭火救援工作中，图像视频传输设备是至关重要的，对整个灭火救援工作具有指导作用，而目前应用较为广泛的设备有消防员单兵图传系统和单兵图像传输设备等，理论情况下，在4G 技术下使用，根据频率不同主要分为433MHz 和2.4GHz，能够达到的传输距离为2 千米和1 千米，但是在实际的消防灭火救援工作中，由于地形地势较为复杂、建筑物造成遮挡、移动信号不能覆盖等多种因素的影响，会使音视频在传输时不够清晰、流畅，以及会出现延迟的现象，因此会使消防灭火救援工作受到限制。[1]

（二）传输速率不够

在消防灭火救援工作中，火灾救援现场的实时图像要第一时间回传至消防指挥中心，为领导指挥调度决策提供信息。现在的4G 设备传输图像卡顿现象严重，难以满足现实需要。

（三）定位不精准

在消防灭火救援工作中，需要随时进行定位工作，目前在定位设备中使用比较广泛的定位技术有GPS，LBS、RFID、NB-IoT 以及Wi-Fi 和蓝牙技术，但是在实际的应用过程中都会受到一定的局限。[2]比较适用于室内的技术有Wi-Fi、蓝牙和RFID，其中Wi-Fi 技术的精确度为2 米，相比于后两种技术，精确度不够，但是后两种技术相比于Wi-Fi 技术，需要更多支持终端，比较容易受到干扰。另外三种可用于室外定位，但是GPS定位的精准度容易受天气和建筑等因素的影响，也无法保障终端的稳定性；而LBS 定位技术则会受到更多因素的影响；相比于前两种方式，NB-IoT 不仅可以实现大规模的连接，且功耗较低，但是其更加适用于静止状态，一旦进行快速移动，则无法进行跟踪定位。

二、5G 的好处

（一）速率高

相比于4G 通信系统，5G 通信的数据传输速率有了大大的提升，预计将达到10Gbps，这将是4G 的百倍之多，意味着一部高清电影的下载不到1 秒，整个音视频的传输及观看不会再出现任何卡顿和模糊的现象，同时为VR 和AR 等提供了技术支持。

（二）时延低

在通信技术中，时延性主要是指完成整个数据传输接收的完成时间，传统的4G 通信技术大约需要30～70 毫秒完成，而5G 通信技术只需1 毫秒，可以说是几乎没有时延性。也是由于5G 技术的这一特点，使其能够在远程医疗及无人驾驶等行业广泛应用，能够及时准确地对信息进行接收。

（三）覆盖广

5G 通信技术覆盖广的特性主要体现在网络信号的横向和纵向两个方面，横向覆盖广指的是5G 的网络覆盖区域比较广泛，在偏远的山区等区域能进行无死角覆盖；纵向覆盖广指的是传统的地下停车场及地下室等信号死角，5G 网络也都能够进行覆盖。

（四）功耗低

相比于以往的通信技术，5G 通信系统功耗低，因此对物联网的大规模应用提供了更有效地支持，能够将网络的传感器和终端进行大规模关联，从而进行智能化的管理，能够对客户的体验感进行更好的优化，进而推进物联网产业的快速发展。

三、5G 在消防灭火救援当中的应用

（一）远程指挥

5G 通信技术为AR、VR 技术的优化提供了强大的理论基础，在消防灭火救援工作中，可以将VR、AR 技术进行应用，将灭火现场的音视频进行采集，传输给远程端的技术人员和专家人员。由于5G 传输速度快，时延低，使指挥团队能够根据现场的情况制定最佳的灭火措施，并进行实时指挥，大大提高灭火的效率；同时在火灾现场与医院进行远程联动，使大夫对伤员的伤势进行快速准确地掌握，便于制定出最佳的治疗方案，到达医院时能够直接进行医治，最大限度缩短抢救时间。[3]

（二）车载物联

由于5G 通信技术的功耗低，可以在消防车和装备器材上安装多样的传感器，一方面能够保障传感器长时间联网的稳定性，使装备器材之间能够实现互相联通，从而实现智能化的管理；另一方面能够对消防车辆整体运行状态进行一定的掌握，主要能够对消防车中的液体余量、出水口的流量和压力等数据进行实时的掌控，从而能够在消防灭火救援的工作中进行合理的指挥。

（三）消防员生命系统

在消防灭火救援工作中，消防人员时时刻刻将自己置于危险中，因此对他们的保护也是不容忽视的。在5G 技术的支持之上，应该研究能够传输生命体征的传感器，并在消防人员出任务之前进行佩戴，依托于5G强大的信号网络，远程指挥人员能够对消防人员的生命体征进行实时掌控，对空气呼吸器实时数据进行全程监控，从而保障灭火救援人员的生命安全。

（四）无人灭火救援

无人灭火救援技术是在远程指挥和车载物联的基础上，将人工智能与无人驾驶和无人机相结合而产生的。当发生火灾时，使用无人机进行现场数据采集传输，远程指挥系统根据情况制定出灭火措施，对车辆情况数据进行分析，采用无人驾驶的方式前往失火地点进行救援。整个灭火过程仅需2～3 位操作员即可完成，相信无人灭火救援能够使灭火救援变得更为灵活、安全。

（五）消防员单兵图传及定位系统

随着5G 通信技术的成熟，可以在消防员的服装上安装定位系统，相比于传统的定位系统，在5G 通信技术下，定位技术将会变得更加快捷且受到的影响会更低。5G 覆盖广，能使消防员与指挥中心始终保持联系，有利于指挥中心对脱离队伍或者受伤的消防员进行更好地追踪，同时5G 技术下图像将会变得更加清晰，且没有延迟，有利于对消防员的搜救，从而更好地保障消防员的生命安全。

四、结语

随着5G 技术的成熟与普及，在消防灭火救援工作中进行应用，不仅能够对火场情况进行快速指挥救援和控制，提高灭火效率，同时也能够对消防人员的生命安全提供更好的保障，在信号不好的山区，对消防员的搜救更加快捷和清楚，因此在消防灭火中使用5G 技术升级是十分必要且势在必行的。