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摘要:5G通信技術(shù)是指第五代信息通信技術(shù),相較4G技術(shù)而言,5G技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸效率更高、輻射范圍更廣,挖掘了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用潛力。目前,5G技術(shù)已經(jīng)在各行業(yè)內(nèi)普遍應(yīng)用,應(yīng)用效果良好,其在消防救援工作中也被普遍應(yīng)用,在提高消防救援效率、指導(dǎo)消防救援工作方面有積極作用。文章基于消防救援工作中5g通信技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,探討了具體的應(yīng)用策略及方法,為消防工作科學(xué)應(yīng)用5G技術(shù)提供指導(dǎo)。
關(guān)鍵詞:消防救援;5G技術(shù);數(shù)據(jù)傳輸;信息系統(tǒng)
消防救援工作具有時(shí)效性、危險(xiǎn)性等特點(diǎn),救援人員需要及時(shí)準(zhǔn)確了解火情以及救援目標(biāo)、救援區(qū)域,在最短的時(shí)間內(nèi)保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。尋找著火點(diǎn)、了解火場(chǎng)情況、撲滅火情等工作耗時(shí)比較長,操作比較困難,為了提高救援效率,簡(jiǎn)化救援流程,科學(xué)運(yùn)用5G技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)救援過程的監(jiān)管,對(duì)救援方法予以指導(dǎo),切實(shí)保障消防救援工作的科學(xué)性和效率。
一、5G技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)
(一)5G技術(shù)概述
5G技術(shù)是最新一代的移動(dòng)通信技術(shù),其可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的互聯(lián),相較4G技術(shù)而言信號(hào)傳輸效率更高、時(shí)延參數(shù)更低、覆蓋范圍更廣。我國于2017年開始設(shè)置5G試驗(yàn)點(diǎn),2018年發(fā)布推行5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)置獨(dú)立組網(wǎng)。目前,5G技術(shù)仍在進(jìn)一步的完善、發(fā)展之中。5G技術(shù)支持虛擬現(xiàn)實(shí)、現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)、超清視頻等業(yè)務(wù)內(nèi)容,以物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、智能控制等需求應(yīng)用為載體,在我國各個(gè)行業(yè)中被普遍應(yīng)用。
(二)5G技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1.信息傳輸速率快
對(duì)5G技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)中的性能指標(biāo)進(jìn)行分析,該技術(shù)在信息傳輸方面具有明顯的優(yōu)勢(shì),相較4G技術(shù)而言其信號(hào)傳輸速率增強(qiáng)了幾十倍甚至幾百倍,可以達(dá)到10Gb/s,下載視頻、文本在幾秒內(nèi)即可完成。上傳者可以即時(shí)發(fā)布信息,在幾秒內(nèi)將信息傳輸至平臺(tái)以及系統(tǒng)之中。將其應(yīng)用到消防救援工作中,可以在最短的時(shí)間內(nèi)傳輸信息、下載信息,方便消防人員了解火情,及時(shí)開展救援工作。事故現(xiàn)場(chǎng)周圍人群也可以傳輸信息、發(fā)布視頻,為消防救援總部提供現(xiàn)場(chǎng)信息,救援人員可以及時(shí)了解到哪些地方有人員需要救援,哪些地方火情更加嚴(yán)重,這為救援工作的科學(xué)開展提供了基礎(chǔ)信息。
2.設(shè)備連接范圍廣
5G技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于覆蓋范圍廣,可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的萬物互聯(lián),即使在幾十公里之外的地區(qū)也可以覆蓋區(qū)域網(wǎng)絡(luò)信號(hào),在一些比較偏僻、邊遠(yuǎn)的地區(qū)也可以獲取信息信號(hào)。對(duì)5G技術(shù)的物聯(lián)性能指標(biāo)進(jìn)行分析可知,其可以實(shí)現(xiàn)百萬平方公里的設(shè)備連接,支持500km時(shí)速移動(dòng)情況下的信號(hào)傳輸。因此,基于5G技術(shù)在消防救援工作中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火情的綜合預(yù)警,及時(shí)反饋火災(zāi)信息,通過安設(shè)物聯(lián)防火裝置監(jiān)測(cè)火情,反饋火情信息。5G技術(shù)具有智能化優(yōu)勢(shì),其通過設(shè)備連接、安設(shè)傳感器裝置,可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)的互聯(lián)互通,構(gòu)建更加龐大、完善的信息網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的科學(xué)預(yù)防以及管理,智能化系統(tǒng)可以為消防救援工作提供智能指導(dǎo),減少中間環(huán)節(jié)。
3.信息傳輸時(shí)延低
時(shí)延低是5G技術(shù)的一大特點(diǎn),也是該技術(shù)最明顯的優(yōu)勢(shì),5G技術(shù)的空中接口時(shí)延可以達(dá)到1ms左右,基于傳感器設(shè)備的連接,可以實(shí)時(shí)傳遞數(shù)據(jù)信息,能滿足遠(yuǎn)程控制的需要。在消防救援中應(yīng)用5G技術(shù),打造信息傳輸平臺(tái),構(gòu)建信息終端系統(tǒng),在民居建筑內(nèi)安設(shè)相應(yīng)的傳感器設(shè)備,可以實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)交互,及時(shí)發(fā)布指令信息,實(shí)時(shí)傳輸現(xiàn)場(chǎng)圖像以及現(xiàn)場(chǎng)信息,減少系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間,可以有效提高消防救援工作效率。
4.信息儲(chǔ)存容量大
基于5G技術(shù)構(gòu)建的信息儲(chǔ)存系統(tǒng)以及信息傳輸系統(tǒng)具有大容量的優(yōu)勢(shì)。其頻譜效率是LTE的3倍以上甚至更高,數(shù)據(jù)庫的信息搜索效率更快,信息量更豐富,其在消防救援工作中可以發(fā)揮信息優(yōu)勢(shì),挖掘信息應(yīng)用潛力,不會(huì)出現(xiàn)因數(shù)據(jù)信息過多而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰的情況。
二、消防救援工作中5G技術(shù)的應(yīng)用策略與實(shí)踐
以往的消防救援通信技術(shù)受環(huán)境因素、局域網(wǎng)范圍因素影響較大,通信技術(shù)無法滿足實(shí)際的救援工作需要,5G技術(shù)完美解決了以往通信技術(shù)的應(yīng)用弊端,具有明顯的優(yōu)勢(shì),但由于5G技術(shù)剛剛起步,仍在完善發(fā)展中,技術(shù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)尚不完全成熟,相關(guān)部門將其應(yīng)用到消防救援工作中需要挖掘技術(shù)的應(yīng)用潛力,以策略為指導(dǎo)開展具體的實(shí)踐工作,構(gòu)建以5G技術(shù)為核心的網(wǎng)絡(luò)終端系統(tǒng)。
(一)5G技術(shù)應(yīng)用策略
1.技術(shù)應(yīng)用策略
基于技術(shù)角度對(duì)5G技術(shù)在消防救援工作中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行探討,其低時(shí)延、高效率的信息傳輸優(yōu)勢(shì)可以實(shí)現(xiàn)圖片、視頻等信息的實(shí)時(shí)傳輸。通過5G專網(wǎng)的構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)救援作戰(zhàn)指令的傳輸,為具體工作開展提供決策指導(dǎo)。4G通信技術(shù)受環(huán)境、基站數(shù)量等因素影響較大,容易出現(xiàn)信號(hào)盲區(qū),給消防救援工作的開展造成阻礙。5G公網(wǎng)集群可以彌補(bǔ)信號(hào)通信的不足之處,保障救援人員、指揮人員信息交互、信息傳遞的流暢性,提高救援工作效率。應(yīng)用該技術(shù)需要做好以下幾點(diǎn):一是現(xiàn)場(chǎng)車輛部署的效率化,基于定位技術(shù)與5G技術(shù)高度融合,根據(jù)救援車輛位置、周邊水文情況、火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活部署作戰(zhàn)計(jì)劃,定位作戰(zhàn)空間,實(shí)時(shí)調(diào)整車輛作戰(zhàn)隊(duì)形,以確保5G技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性與穩(wěn)定性。二是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)裝備進(jìn)行科學(xué)防護(hù),5G技術(shù)具有低時(shí)延信號(hào)傳輸功能,將其與夜視技術(shù)、傳感技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)、耐高溫技術(shù)結(jié)合,可明確火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,監(jiān)測(cè)火場(chǎng)內(nèi)救援對(duì)象的生命體征以及現(xiàn)場(chǎng)情況,判斷場(chǎng)內(nèi)的濃煙濃度,為具體的救援指揮工作提供指導(dǎo),相關(guān)人員也可以實(shí)時(shí)了解火場(chǎng)動(dòng)態(tài),應(yīng)對(duì)各種突發(fā)的事件,減少危險(xiǎn)事故發(fā)生的可能性。將5G技術(shù)與其他的技術(shù)相融合,挖掘技術(shù)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息的及時(shí)了解以及科學(xué)布控,指導(dǎo)具體救援工作的開展,減少救援風(fēng)險(xiǎn)隱患,提高消防救援作戰(zhàn)效率。
2.制度應(yīng)用策略
從制度角度考慮5G技術(shù)在消防救援工作中的應(yīng)用,需要以完善的消防系統(tǒng)為基礎(chǔ),構(gòu)建更加科學(xué)、有效、規(guī)范的消防體系,挖掘5G技術(shù)的遠(yuǎn)程控制功能以及信息傳輸功能,融合應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等,可以為消防救援人員提供現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)場(chǎng)景,實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的協(xié)同作戰(zhàn),擬定最佳的救援措施。技術(shù)的應(yīng)用需要以科學(xué)的制度作為保障,具體內(nèi)容如下:一是建立遠(yuǎn)程救援體系,基于5G技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐,通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器設(shè)備的組合應(yīng)用,減少了現(xiàn)場(chǎng)施救決策的弊端,通過遠(yuǎn)程控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、現(xiàn)場(chǎng)人員的了解,提供遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)以及遠(yuǎn)程指導(dǎo)。相關(guān)部門應(yīng)根據(jù)火災(zāi)救援工作開展模式,制定適合的遠(yuǎn)程醫(yī)療制度和遠(yuǎn)程救援體系。二是建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理體系,基于5G技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電源、水源、消防系統(tǒng)等的全面監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的科學(xué)調(diào)試以及管理,減少因電源、系統(tǒng)等因素導(dǎo)致火災(zāi)范圍擴(kuò)大、火情加劇的情況。相關(guān)部門需要建立相應(yīng)的監(jiān)督體系以及管理制度,為救援工作的開展提供制度保障。三是建立平臺(tái)以及設(shè)備管理體系,基于5G技術(shù)應(yīng)用可以搭建信息共享平臺(tái),將周圍人員納入火情信息共享體系中,建立科學(xué)的共享信息管理機(jī)制,基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)識(shí)別以及分析功能,自動(dòng)屏蔽無用信息,搜集有用信息,構(gòu)建火場(chǎng)模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的數(shù)字化管理。因此,相關(guān)部門需要構(gòu)建以平臺(tái)為基礎(chǔ)的管理制度。四是建立自動(dòng)化設(shè)備管理制度,基于5G技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)連接,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火災(zāi)的無人救援,應(yīng)用耐高溫的智能機(jī)器人在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行自動(dòng)化滅火,建立智能化的作戰(zhàn)系統(tǒng)以及指揮系統(tǒng)。
3.人才應(yīng)用策略
從人才角度分析,5G技術(shù)在消防救援工作中的應(yīng)用需要以技術(shù)型、復(fù)合型人才作為保障,要強(qiáng)化救援隊(duì)伍建設(shè)。由于5G技術(shù)應(yīng)用時(shí)間較短,其在具體的作戰(zhàn)應(yīng)用過程中需要與之相匹配的技術(shù),并對(duì)技術(shù)進(jìn)行管理,在消防救援工作中應(yīng)用5G技術(shù)需要以具備信息素質(zhì)、技術(shù)素養(yǎng)的高端人才作為保障,讓其參與具體的指導(dǎo)與作戰(zhàn)計(jì)劃制定工作。一是人才引進(jìn)機(jī)制的建立,消防救援部門需要建立多層次的人才引進(jìn)機(jī)制,除考核人員的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變能力、指揮能力之外,也要考察對(duì)5G技術(shù)的應(yīng)用能力以及學(xué)習(xí)能力,是否可以熟練地操作信息系統(tǒng),獲取信息數(shù)據(jù),當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)是否可以及時(shí)解決問題,應(yīng)對(duì)技術(shù)應(yīng)用困難。二是展開人才培養(yǎng)工作,消防救援部門需要對(duì)重點(diǎn)人才進(jìn)行獨(dú)立培養(yǎng),派遣其外出學(xué)習(xí)先進(jìn)的消防救援理念,使其在對(duì)救援基礎(chǔ)工作有深入了解的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)新的技術(shù)知識(shí),探討5G技術(shù)知識(shí)在消防救援工作開展中的可行性。
(二)5G技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐
1.遠(yuǎn)程救援系統(tǒng)應(yīng)用
遠(yuǎn)程救援系統(tǒng)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù),構(gòu)建自動(dòng)化、智能化的救援指揮系統(tǒng)。為救援人員配備相應(yīng)的智能眼鏡、VR設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景信息的數(shù)字化處理,實(shí)時(shí)傳輸現(xiàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)。構(gòu)建遠(yuǎn)程救援系統(tǒng),將搜集的視頻信息、圖片信息等實(shí)時(shí)傳輸至系統(tǒng)中,以高清的畫面展示在救援人員眼前,在指揮人員和救援人員的共同協(xié)作下,實(shí)現(xiàn)救援現(xiàn)場(chǎng)的科學(xué)指揮。具體而言,遠(yuǎn)程救援系統(tǒng)將專家、技術(shù)人員納入系統(tǒng)之中,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)火情變化及時(shí)調(diào)整救援方案,商定最佳救援策略,應(yīng)用信息通信技術(shù)將指令傳達(dá)給救援人員?;?G技術(shù)的應(yīng)用,構(gòu)建遠(yuǎn)程指導(dǎo)平臺(tái)、遠(yuǎn)程救援平臺(tái),挖掘技術(shù)的通信潛力,實(shí)現(xiàn)各個(gè)部門的跨平臺(tái)作戰(zhàn),指導(dǎo)人員、專家、救援人員基于遠(yuǎn)程系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)指令的傳達(dá),專家無須在現(xiàn)場(chǎng)就可以了解火情信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)火情的掌控,促進(jìn)救援效率的提升。
2.生命安全系統(tǒng)應(yīng)用
基于5G技術(shù)的物聯(lián)通信優(yōu)勢(shì),構(gòu)建消防員生命安全系統(tǒng),為現(xiàn)場(chǎng)救援人員配置相應(yīng)的傳感器設(shè)備,實(shí)時(shí)觀測(cè)消防員的生命體征,后方作戰(zhàn)人員以及指揮人員基于系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)對(duì)救援人員的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),減少人員安全風(fēng)險(xiǎn)。5G技術(shù)使得物聯(lián)網(wǎng)連接范圍更廣,有效增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)調(diào)救援能力。通過在傳感器設(shè)備上輸入信息地址以及網(wǎng)絡(luò)地址等,基于信號(hào)連接到系統(tǒng)之中,可以在保障精準(zhǔn)定位的同時(shí),為消防救援工作提供支撐。生命安全系統(tǒng)的應(yīng)用基于傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)救援人員生命體征信息的搜集,可以更好地保障現(xiàn)場(chǎng)救援人員的安全。
3.車載物聯(lián)系統(tǒng)應(yīng)用
基于5G技術(shù)構(gòu)建完善的車載物聯(lián)系統(tǒng),搜集消防救援過程中的消防車輛相關(guān)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)了解消防車輛的水源情況以及發(fā)動(dòng)機(jī)情況。在車輛上裝載相應(yīng)的傳感器設(shè)備,將采集的車輛信息上傳至終端系統(tǒng)之中,終端系統(tǒng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)救援車輛的編號(hào)進(jìn)行分類,實(shí)時(shí)觀測(cè)車輛的溫度、油量、水量、動(dòng)力等參數(shù)信息,以便對(duì)車輛進(jìn)行維護(hù)及管理。在救援現(xiàn)場(chǎng),指揮人員根據(jù)火情實(shí)時(shí)調(diào)整車輛位置,確保各輛車可以滿足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的運(yùn)行需要,實(shí)現(xiàn)對(duì)救援現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)化管理。車載物聯(lián)系統(tǒng)主要功能是提取救援現(xiàn)場(chǎng)車輛的信息,將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合、分析,輔助應(yīng)用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)不同區(qū)域的火情進(jìn)行了解,指揮人員綜合各項(xiàng)信息后指導(dǎo)車輛開展具體的工作,實(shí)現(xiàn)救援的科學(xué)決策。
4.無人救援系統(tǒng)應(yīng)用
無人救援系統(tǒng)是指利用5G技術(shù)的低時(shí)延信息傳輸優(yōu)勢(shì),在智能機(jī)器人設(shè)備上安裝相應(yīng)的傳感器裝置,其可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)火情進(jìn)行動(dòng)態(tài)化搜集,將搜集的信息傳輸至控制系統(tǒng),通過對(duì)圖片、視頻、溫度等信息的采集,發(fā)布相應(yīng)的指令,由耐高溫機(jī)器人開展具體的救援工作。此外,無人救援系統(tǒng)中的無人機(jī)設(shè)備通過遠(yuǎn)程遙控手段,在最短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng),通過傳感裝置拍攝相應(yīng)的視頻以及圖片,幫助救援人員及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)信息,指揮人員可以在救援人員達(dá)到之前了解火場(chǎng)情況,提前做好決策。無人救援系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)火情的科學(xué)控制,在危害性比較大的場(chǎng)景中應(yīng)用可以減少救援過程中的人工參與,機(jī)器人以及無人機(jī)等智能化設(shè)備通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集,自動(dòng)噴水、隔熱,識(shí)別火災(zāi)薄弱點(diǎn),可以更好地處理火情。
5.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)充分挖掘了5G通信技術(shù)的強(qiáng)大功能,目前消防部門已經(jīng)在大量的民居建筑內(nèi)安裝火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)、水源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、電氣設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等,將多個(gè)系統(tǒng)歸類納入同一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,在系統(tǒng)各模塊之中反饋信息。當(dāng)火情發(fā)生時(shí),監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在建筑內(nèi)部可以實(shí)時(shí)反饋溫度信息、現(xiàn)場(chǎng)人員信息、電氣設(shè)備信息等,以數(shù)據(jù)、圖像的方式將監(jiān)測(cè)所得結(jié)果傳輸至終端系統(tǒng)之中,實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)的共享,消防部門在獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)的同時(shí),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)以及決策。但現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)可能會(huì)受火情所影響,導(dǎo)致實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)無法準(zhǔn)確地反饋現(xiàn)場(chǎng)信息,消防部門需要匹配專業(yè)的人才對(duì)其進(jìn)行分析,在殘缺的數(shù)據(jù)中分析火情。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以用三維模型或者可視化的方式呈現(xiàn)出重點(diǎn)監(jiān)督管理對(duì)象以及重點(diǎn)監(jiān)督管理區(qū)域,反饋真實(shí)的火情場(chǎng)景,為各部門、單位協(xié)作開展火情救援工作提供保障。
三、結(jié)語
綜上所述,5G技術(shù)的強(qiáng)大功能為消防救援工作奠定了基礎(chǔ),提供了條件,但該技術(shù)在普及應(yīng)用過程中有一定的難點(diǎn),消防部門以及技術(shù)部門需要加強(qiáng)技術(shù)研究,挖掘5G技術(shù)應(yīng)用潛力,以完善的信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為載體,提高救援效率,構(gòu)建現(xiàn)代化、技術(shù)化、信息化、科學(xué)化的消防救援系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn):
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作者:賀燦輝 單位:湖南省長沙市消防救援支隊(duì)