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4G通信技术在消防工作中的应用

本站原创   发布时间:2018-11-01   [点击量:48]  


摘  要

随着经济社会的发展和信息技术的广泛应用,移动通信技术在消防工作中的应用不断扩大,尤其是新兴的4G通讯技术的实际应用,成为当前的一项重要研究课题。4G通讯技术作为3G 通信技术的升级版,可以为消防应急指挥系统提供更加方便、快捷、高效的信息技术服务。本文通过对4G通信技术的兴起与发展的考察,结合消防通信工作实际,探讨了4G通信技术在消防工作中的三个主要应用,即搭建消防通信网络平台、助力消防监督工作和开展灭火救援工作


关键词:消防  4G通信技术  消防监督  灭火救援 


4G通信技术在消防工作中的应用

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1引言


随着移动通信技术的飞速发展和广泛应用,移动通信技术在消防工作中的应用不断扩大。目前,消防工作中应用最广的是第三代移动通信系统,即3G 通信技术。移动通信技术是消防工作中不可或缺的重要技术之一,其主要特点表现在传输信息容量大、抗干扰能力强、覆盖的范围广和传输效果较好等,有效提升了消防工作的工作效率和协同作战能力。随着消防工作面临的环境日益复杂,对无线通讯现代化的要求也越来越高,4G通讯技术作为3G 通信技术的升级换代产品,可以为消防应急指挥系统提供更加方便、快捷、高效的信息技术服务。本文考察了4G 通信技术的兴起与发展,结合消防工作实际,对4G通信技术在消防工作中的应用前景做了粗浅的研究和探讨。


2  4G通信技术的兴起与发展


2.1  传统通信技术的发展

传统的通信技术主要是指第一代至第三代通信技术。第一代的移动通信技术即first generation(1G),如现在已经淘汰的模拟移动网;第二代移动通信技术即second generation(2G),以数字语音传输技术为核心;第三代移动通信技术即third generation(3G),以高速、宽带数据传输为特征。

1G通信技术自1983年起开始发展使用,直至被2G移动通信技术取代,是最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准,Nordic移动电话(NMT)就是这样一种标准,应用于 Nordic国家、东欧以及俄罗斯,还包括美国的高级移动电话系统(AMPS),英国的总访问通信系统(TACS)以及日本的JTAGS,西德的 C-Netz,法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI。第一代模拟制式手机只能进行语音通话,且通话效果和保密性较差。

2G移动通信技术采用了数字化技术,具有保密性强,频谱利用率高,业务种类丰富,标准化程度高等特点,使得移动通信得到了空前发展,从过去的补充地位跃居通信的主导地位,我国目前应用的第二代蜂窝系统为欧洲的GSM系统以及北美的窄带CDMA系统,第二代GSM、CDMA等数字制式手机增加了接收数据的功能,可以接收电子邮件或网页。

3G移动通信技术是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术,能够提供高速数据业务服务,可以同时传送声音信息及数据信息如电子邮件、即时通信等。该技术能为用户带来最高2Mbit/s的数据传输速率,能顺畅的处理声音、图像数据、与互联网快速连接,还可以通过和MPEG-4技术结合处理真实的动态图像,因此,3G 通信技术在传统的消防通信指挥系统中得到了广泛运用。

传统的消防通信指挥系统通过无线局域网等通信方式,将车载摄像机、便携摄像机设备等采集的救援现场图像信息及其他信息,实时传输到移动指挥车和指挥中心,同时,通过无线通信网络或其他平台实施现场指挥调度。由于该系统是无法将分散在各个战斗一线的官兵所观察到的情况及时归纳汇总,为指挥中心提供信息支持,因此,该系统的指挥调度工作比较容易受各种突发事件的影响,进而导致指挥系统整体运作效率低下,不能有效发挥指挥中心统筹协调的作用,出现通讯不畅、指挥不力等情况。


2.2   4G通信技术的兴起

4G通信技术是第四代移动通信及其技术的简称,是集3G与WLAN于一体的技术,它能够传输高质量视频图像,其传输图像质量可达高清电视的清晰度,最大的数据传输速率超过100Mbit/s,是目前广泛使用的3G移动电话速率的50倍。运用4G通讯技术的手机可以通过ID应用程序成为个人身份鉴定设备,可以接受高分辨率的电影和电视节目,成为合并广播和通信的新基础设施中的一个纽带。

4G通讯技术有望集成不同模式的无线通信——从无线局域网、蓝牙等室内网络、蜂窝信号、广播电视到卫星通信,用户可以自由地从一个标准漫游到另一个标准。此外,4G通讯技术的使用费用比3G时代更加便宜,大致相当于固定宽带网络的价格,且计费方式更加灵活机动,用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。       

4G通信技术引入消防工作后,有效地解决了无线通信中的数据传输速率问题、无线通信网络的覆盖问题和较高速率无线接入设备的便携性问题。这三个问题的有效解决,使消防通信指挥系统在4G时代更加方便、快捷、高效,具有两大优势。一是可以实现在灭火救援途中实现出车调派单、作战部署图、要情快报等的接收、发送以及查询、浏览位于119指挥中心的灭火救援辅助决策专家数据库,同时能够将无线通信技术武装到一线实施灭火战斗及抢险救援的官兵身上,实现灾害现场全方位的图像信息传输和精确到单兵的指挥调度及专家辅助决策系统支持。二是在常规通信系统瘫痪的重大灾害现场,该系统可以与移动通讯运营商的应急通信系统无缝对接,解决了现场指挥中心与固定指挥中心的通信传输问题,实现了资源共享和一体化的指挥。

 

3  消防通信工作的发展现状

 

3.1  消防通信指挥系统概述

消防通信是消防工作的重要组成部分,并随着通信技术、计算机技术的发展而迅速发展完善,是灭火调度和抢险救援组织指挥的神经系统,在城市消防和抢险救援中发挥着重要作用。消防通信指挥系统由消防通信指挥中心、消防基层中队、火场指挥车、城市重点保卫单位以及相关部门组成,在火灾扑救和抢险救灾任务中起着保障信息传递的重要作用。我国的消防通信指挥系统起步较晚,基础较薄弱,由于消防通信指挥系统在火灾和抢险救援中发挥着关键作用,各大城市均加紧了该系统的建设和改造升级。

目前,消防通信指挥系统系统主要运用计算机技术、3G通信技术、控制与信息综合决策技术等,集有线和无线通信、地理信息系统、全球卫星定位系统、图象处理与显示、计算机辅助决策、自动控制技术和数据管理等于一体,有效的提高了消防装备系统的科学化、自动化程度,提升了对付重特大火灾能力和跨区域多兵团作战的协作能力。


3.2  消防通信工作发展的制约因素

现有的消防通信工作主要依托3G通信技术,受3G通信技术本身的制约,在灾害现场信息采集画面质量、传输速率、使用资费等方面与新兴的4G通信技术相比有一定差距。

 4G通信技术是集3G与WLAN于一体,能传送高质量的视频图像,且传输速率是3G移动电话的50倍,而且可以在没有有线电视调制解调器覆盖的地方部署,有着不可比拟的优越性。2013年底,我国已有北京、上海、广州、深圳等16个城市覆盖4G通信网络,预计在2014年底,4G通信网络可以覆盖超过340个大中城市,也为消防通信工作进入4G时代提供了网络基础。


4  4G通信技术在消防工作中的应用

 

4.1搭建消防通信网络平台 

4G通信技术集4G网络与WLAN于一体,能够传输高质量视频图像且传输图像质量与高清晰度电视不相上下的技术产品,4G技术在网络带宽上有了很大的提高,下载速度可以达到100Mbps,上传的速度也能达到20Mbps,为建立消防通信网络平台提供了技术支持。消防工作人员可以通过消防通信网络平台,可以不受时间、空间限制,利用笔记本电脑、掌上电脑、手机等终端设备,通过运营商提供的无线网络,把办公平台从笔记本电脑上拓展到掌上电脑、手机等无线设备上。该平台可以为消防部队完成公文流转、邮件收发、信息管理、查 询、消防办公数据录入等功能,还可以使得各地的消防支队有机地联系起来,开展网络办公,提高办公效率,最大程度地保障人民的生命财产安全。

4.2助力消防监督工作 

在日常灭火救援和消防监督检查中,对讲机和手机已普遍应用,使灭火救援和监督检查的效率有了很大提高。而基于4G通信技术的智能手持终端,是集全球卫星定位系统、4G无线网络传输、办公软件应用等技术于一体的小型化智能通信系统,是比对讲机和手机更智能的移动终端。消防监督执法人员在消防监督执法时可使用消防监督执法智能手持终端,将执法过程中的检查情况和违法行为以文字记录、图片信息和视频录制等方式,通过4G网络传输至业务系统内,作为整治火灾隐患依据,提高了监督执法效率,为排查火灾隐患节约了大量时间。    

火灾高危单位是消防部门防控的重点,是现阶段“防消结合”的主体。城市火灾高危单位面散点广,与消防指挥中心距离远,由于高楼林立或者河流山脉等地形影响不便架设电缆,如果租用运营商的光缆来传输信息的话成本较高,采用基于4G通信技术的远程无线监控系统,则无需铺设网络电缆,就可以迅速方便的在需要监控的地方,如商场、火灾高危的工厂架设前端视频采集、传输设备,供消防部门监控分析。   

4.3 开展灭火救援工作

在消防部队日常的灭火救援工作中,火灾现场的实时图像对指挥中心的指挥员以及在行进途中还未到达现场的指挥员判断情况、做出争取决策具有重大作用,4G通信技术的高效快捷,可以很好的满足这一需求,并通过以下两个方面实现信息交互。

4.3.1信息推送。

指挥中心借助4G通信技术向现场推送信息,由于消防灭火救援中目标的不确定性和随机性问题较多,这就要求灭火救援指挥现场要与指挥中心连成一体,要能快速提取指挥中心存取的有价值的数据。在有些救援现场,由于困住受灾人员的建筑物结构复杂、高度危险,消防队员内攻救人风险很大,此时,指挥中心就可以将数据库里的发生火灾建筑物的信息,如建筑物的内部结构图、使用分布图、平面图、立体图等,通过4G通信技术推送到现场指挥员的指挥终端上,将有助于救援工作的顺利开展。在处置化学危险品灾害时,指挥中心可以向现场指挥员推送化学危险品的详细信息,如化学危险品的物理、化学性质,有无爆炸危险,能否用水扑救,救援过程中对人员或周围环境有无严重影响等。为现场指挥员提供高效的决策帮助。

4.3.2信息反馈。

利用4G通信技术可以将火灾现场信息、消防车辆信息等实时地反馈到指挥中心。4G通信技术是一种快速高效的通信手段,利用这一技术可以提供真实火场从接警、出动、出水、救援到手操的全程实时图像,对出动过程中的消防车辆图像实时监控,保留出动时间、轨迹的真实图像,便于火场总结;可以实时记录火场的各种信息,如火灾进展状态,领导、各中队、消防车辆的到场情况,到场后的分工情况等,使指挥中心对灾害现场情况得以整体把握。


5 结论


通过以上的分析和研究,4G通信技术在消防工作中具有重大意义。自动化和智能化的引入,有效的预防了火灾的发生,高效的连接了火灾救援现场与消防指挥中心。消防部门要抓住机遇,选择科学、正确的技术方案,借助4G通信技术发展的大趋势,不断提升消防工作的工作质量和工作效率。新兴通信技术的应用,使消防部队能够在火灾发生时,快速、及时展开工作,保护了广大人民群众的生命财产安全,为建设社会主义和谐社会提供了有利保障。


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