赛迪智库｜加快推进5G技术在森林消防领域的应用

在经历罕见高温肆虐的同时，川渝两地近日里发生多起山火。如何利用技术手段加强森林防灭火工作，成为大家高度关注的议题。

今年3月17日，李克强总理对森林草原防灭火工作作出重要批示，强调要“提高火险预警和应急响应的针对性、实效性”。在森林防灭火工作中，5G由于具有高速率、低延时、广覆盖、超大网络容量等技术特性，可大大提高远程传输效率，实现设施与装备互联互通，为火险监测预警、应急抢险救援、联动协同指挥等提供强有力的支撑。加快推进5G技术在森林消防领域的应用，有利于实现森林火情“早发现、早报告、早扑救”，提高森林防灭火效率，从而维护森林资源安全和减少生命财产损失。 

一、森林火灾防治对信息化需求不断提高

森林火灾是一种突发性强、破坏力大、危险性高的自然灾害，预防和扑救均较为困难，及时有效的进行林火监测预警、快速准确的应急响应决策和指挥调度成为新时期森林消防工作的主要目标。近年来，随着卫星遥感、航空观测、物联网、人工智能、移动互联网等先进技术的快速发展，森林火灾监测和应急处置能力均显著增强，消防队伍已经形成了一套较为完善的应急通信体系，初步形成了“空、天、地”一体化多装备多维度的救援通信模式。

但是，现有森林火灾防治体系仍存在诸多瓶颈问题。第一，在预警监测系统方面，林火监测的精度和时效性不高。囿于通信等技术限制，现有林火视频监控系统在远程传输高清视频（1080P）方面仍存在视频不流畅、图像不清晰的问题，直接影响了火警的识别效果，容易误报、少报，耽误灭火的最佳时机。

第二，在火场通信和信息指挥系统方面，仍存在通信手段落后、技术可拓展性弱和装备兼容性差的问题。首先，应急指挥车、布控球、无人机、单兵等均需要实时交互语音、图像、视频等数据，同时需要向后端指挥中心传输现场数据，实时带宽需求大，现有的有线和无线网络均难以支撑，这种技术欠缺尤其体现在环境因素复杂的大规模联合作战救援中。其次，森林防灭火信息化建设对通信信号传输的稳定性提出了更高的要求，而传统通信技术的局限性使得灭火救援指挥实战化展示、地理信息图文集成、可视化指挥调度、大数据分析决策等功能的整合难以实现。最后，现有各种通信装备（包括卫星通信、4G网络、350M无线对讲系统、PDT对讲系统等）兼容性差，通信协议和技术标准不统一，在水平兼容性和垂直扩展方面均存在问题，“信息孤岛”现象突出，难以实现互联互通，导致应急协同联动仍存在瓶颈，从而大大降低了指挥调度效率。 

二、5G技术在森林消防中的应用前景广阔

“防”字当先，5G技术助力森林火灾“早发现”。首先，在森林预警监控系统内引入5G技术，可以显著提高图像和视频信息传输速率和质量，低延时特性能够确保图像和视频实时传输至中心控制系统，从而做到不间断地数据传输和监控，从根本上实现预警监测系统的动态感知、智能监测、智能预警和精准防控。同时，5G技术能够将偏远林区等信号覆盖较弱的地方与卫星、公网等监控系统连接，承载千亿设备的网络容量，从而实现全方位、远距离的集中监测。此外，5G技术优异的数据处理和传输能力也能够助力森林消防大数据分析平台的建设，有利于预判林火的发生，从而提前部署防范预警工作。因此，将大大提高林火监测的时效性和精度，为应急响应争分夺秒，从而更好地落实森林防灭火的“早发现”要求。

“救”“防”结合，5G助力森林火灾应急救援实战高效化。一是视频、作战指令数据传输高效化，通过5G网络能够实现单兵图传、布控球、无人机、感烟感温设备等的实时语音、视频有效交互，图像信号质量将得到大幅提升，为通信指挥即时提供更加科学客观的决策依据。同时5G技术覆盖面积大的特性也能充分弥补现有通信技术的空白，信息容量大的特性也保证了大规模跨区增援中能够做到网络不拥挤、信息不延迟，从而真正实现信息快速上传下达和火情“早报告”。二是互联互通使综合指挥调度高效化。依托5G网络，联合执勤车北斗定位系统、消防水源系统、作战物资数字化标签等，实时掌握车辆、物资等消防装备使用情况，做到合理安排并高效部署；联合VR、传感器等技术，可以实现远程技术支持，提升应急抢险救援队伍远程可视化指挥能力和远程操控能力；联合智能穿戴设备，掌握救援人员的位置和情况，合理部署人力和下达命令，最大限度减少人员伤亡。此外，5G技术能够将一线人员、装备、现场状况的信息进行收集，结合大数据平台、人工智能等推演火灾可能的发展方向，提前作出预警指挥，助力森林火灾“早扑救”的实现。

综上分析，5G技术能够担任森林防灭火系统中的“千里眼、顺风耳”，并联通现有设施与装备，“织密”、“织牢”空天地立体化、智能化的森林防灭火网络，有望成为森林防灭火工作顺利开展的重要技术支撑。但在实现全面应用化的进程中，仍存在以下几个难点。一是配套政策、规范不够完善。缺少森林消防应急通讯网络建设的全面部署规划，缺失关于森林消防通信数据标准、收集和研发的一致规范与要求，使得5G技术在森林消防领域的应用尚未做好充足的准备工作。二是5G技术应用壁垒高。现阶段5G通信技术相配套的软硬件配备还有待开发，并且5G技术的应用还未能完全解决各通信系统不匹配的问题，仍会出现设备与设备之间孤立通信的现象。三是森林防火通信的科研能力不足，缺少森林消防与通信技术交叉型人才，这也是5G在森林防灭火工作中应用进程缓慢的主要原因之一。 

三、几点思考

加强顶层设计，搭建科学完善的信息支撑体系。一是要加大投入和政策配套扶持力度。政府及相关单位及时出台森林消防救援信息化建设发展规划、重点森林防火区域5G公网基站规划路线及实施方案等。同时注意坚持分区施策、科学统筹，做好重点区域布局，根据森林火险区划等级，优先发展森林火灾高危区和高风险区的5G通信技术部署，在重点区域开展5G技术应用于森林防灭火智能化建设试点示范，启动应急指挥融合通信平台建设，加快推进各级指挥中心的升级改造，逐渐形成5G技术应用体系。二是要完善配套的标准体系。结合5G技术应用规范，拟定适合在全国推广的森林消防通信数据标准、数据采集与研发技术的统一标准，发挥标准对规模应用的引导支撑作用，同时避免因各地技术标准不一而导致的重复投资、重复建设问题。

鼓励技术研发，促进通信与信息指挥系统协同发展。一是加强与5G技术相匹配的森林消防通信设备。重视消防通信装备的研发与装配，以增强5G技术在森林消防领域运用的有效性。例如：融合环境监测、人工智能、VR虚拟现实等，开发基于5G技术的个人无线通信设备。同时，信息指挥中心加快建立健全包括操作平台、卫星地面站和各类图传等在内的相应匹配装备，将各子系统的图像和语音互联、互通、互操作，实现自上而下随时调度集结力量，做到“实现一张图指挥调度，一张网信息交互，一体化应急响应”，从而提高指挥效率。二是完善通信设备之间的互联互通。将5G技术与现有的指挥信息网融通，形成有线通信和无线通信的“双平面”应急保障。森林消防指挥中心要加强各种通信设备之间配套使用的融合研究，促进控制机房、PDT基站、通信指挥车以及卫星地面站等与5G技术的有机结合和协同创新攻关，实现数据共享，探索信息通信指挥系统的整体解决方案。

注重人才培养，加强森林消防信息通信队伍建设。5G技术门槛高，在森林消防领域的应用推广难度大，需要长期和专业化的探索，因此，应重视培养技术型、应用型人才，引进能推进5G关键技术突破、带动应用推广的领军人才与团队。同时加强对消防救援队伍通信人员的培训，建立能熟练使用装备、熟悉性能参数的应急通信保障队伍，探讨出具有一致性的跨区域和复杂环境下应急通讯保障训练操法，以达到可适应森林火灾处置的基于5G新技术应急通信保障固化模式，定期开展综合性演练项目，不断检验通信技术和设备并完善改进，提高5G通信技术在森林消防救援工作中的适应性，拓展应用场景的“深度”和“宽度”。 

（作者杨琳来自赛迪智库安全产业研究所）