3G通信技術(shù)在消防工作中的應(yīng)用

吳國標(biāo)

摘 要：3G通信技術(shù)在人們的生產(chǎn)和生活中應(yīng)用的越來越廣泛，它的發(fā)展使得無線傳輸各種音視頻信息成為可能。3G移動(dòng)通信技術(shù)以其高速率、高度靈活性、長距離等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)通信中。本文主要介紹了3G通信技術(shù)應(yīng)用在消防工作中的應(yīng)用，包括單兵圖傳系統(tǒng)、智能手持終端、網(wǎng)絡(luò)辦公平臺、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、視頻會議等方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：3G通信技術(shù)；應(yīng)用；消防工作

1. 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，高層、地下建筑、易燃易爆物品存儲運(yùn)輸銷售場所、化工生產(chǎn)線等日益增多，因生產(chǎn)、生活用火用電不慎、化工生產(chǎn)安全措施不到位、大量使用易燃材料作為建筑建設(shè)、裝飾裝修材料等因數(shù)，使得大量建筑存在火災(zāi)隱患，威脅人民生命財(cái)產(chǎn)，也給各級消防部隊(duì)滅火救援、搶險(xiǎn)救災(zāi)帶來了很大困難。而滅火救援指揮信息通信是否暢通、不間斷，也成為能否成功完成滅火救災(zāi)、搶險(xiǎn)救援中的首要條件之一。隨著信息通信技術(shù)的發(fā)展和公安消防部隊(duì)信息建設(shè)不斷深入推進(jìn)，消防災(zāi)害現(xiàn)場無線通信也從單一的語音通信向音視頻同步實(shí)時(shí)傳輸轉(zhuǎn)變。如何將火災(zāi)現(xiàn)場聲音、圖象信息傳輸至消防移動(dòng)通信指揮中心、消防通信指揮中心，完成信息通信指揮，信息指令傳遞，以最短的時(shí)間完成各類災(zāi)害處置任務(wù)，也成為消防部隊(duì)信息通信指揮中亟待解決的重要問題。 近些年來，我國在消防工作中做了很多探索性工作，采取了很多措施。由于科技事業(yè)的高速發(fā)展，尤其是近年來3G通信技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，為人們的生產(chǎn)和生活帶來了很大的便利。

基于3G通信技術(shù)的各類消防信息通信系統(tǒng)，是消防官兵滅火救災(zāi)的指揮中樞，是當(dāng)今社會安全保障系統(tǒng)組成之一。因此基于3G通信技術(shù)建設(shè)起來的3G無線通信網(wǎng)絡(luò)，將消防各級指揮中心與災(zāi)害現(xiàn)場組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場數(shù)據(jù)和圖像的穩(wěn)定、快速傳輸，以此作為指揮決策的依據(jù)。

2. 3G通信技術(shù)簡介

1995年，第一代模擬制式手機(jī)（1G）問世，它只能進(jìn)行語音通話；1996到1997年之間，第二代GSM、CDMA等數(shù)字制式手機(jī)（2G）問世，它可以接收數(shù)據(jù)，如接收電子郵件或網(wǎng)頁；2002年，3G在國外產(chǎn)生，中國于2003年開發(fā)出自己的3G技術(shù)，到2009年正式上市，相對于第一代模擬制式手機(jī)（1G）和第二代GSM、CDMA等數(shù)字制式手機(jī)（2G）來說，它是將無線通信與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多媒體通信技術(shù)結(jié)合起來的一種新技術(shù)。

3G，即第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3rd-generation，3G），是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動(dòng)通信技術(shù)。3G通信技術(shù)的主要特征是提供高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，相對2G通信技術(shù)來說，其在傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上有了很大的提升，可以在全球范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無線漫游，并且可以進(jìn)行視頻流、圖像、音樂等各種媒體形式的處理，提供電話視頻會議、電子商務(wù)、網(wǎng)頁瀏覽等多種信息服務(wù)。

目前，國際電信聯(lián)盟（ITU）制定的3G標(biāo)準(zhǔn)共有3個(gè)，分別是CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA。 其中，CDMA2000全稱為CDMA Multi-Carrier，由美國高通公司作為主導(dǎo)首先提出，它的成本十分低廉；WCDMA，全稱為Wideband CDMA，是由歐洲提出的一種寬帶CDMA技術(shù)，WCDMA的支持者主要是歐洲廠商。TD-SCDMA，全稱為Time Division Synchronous CDMA，我國自主研發(fā)，它在2000年5月正式成為3G國際標(biāo)準(zhǔn)之一。

目前，3G通信技術(shù)的主要應(yīng)用包括以下5個(gè)方面：（1）寬帶上網(wǎng)。通過寬帶上網(wǎng)是3G手機(jī)的一項(xiàng)重要功能。雖然目前GPRS網(wǎng)速不是很快，但是手機(jī)變成掌上電腦的夢想已經(jīng)越來越近。（2）視頻通話。音頻業(yè)務(wù)等新業(yè)務(wù)逐漸成為通信技術(shù)的新潮流，相信將來更新穎的音頻業(yè)務(wù)將帶來新一輪的通信革命。（3）手機(jī)電視，手機(jī)音樂，手機(jī)購物。隨著通信終端的發(fā)展，手機(jī)可支持的業(yè)務(wù)越來越多，現(xiàn)在人們使用手機(jī)來聽音樂，看電視，購物，已經(jīng)逐漸變成了現(xiàn)實(shí)。（4）無線搜索。通過該業(yè)務(wù)人們可以隨時(shí)隨地使用手機(jī)來獲得實(shí)時(shí)信息，使得生活變得更加輕松、便捷。（5）網(wǎng)絡(luò)游戲。手機(jī)網(wǎng)游的產(chǎn)生會給青少年帶來游戲更好的體驗(yàn)，當(dāng)平臺平臺變得越來越穩(wěn)定和快速的時(shí)候，相信手機(jī)網(wǎng)游帶來的視覺和效果沖擊一定會更加的有趣。

3. 3G通信技術(shù)在消防工作中的應(yīng)用

3.1組建3G單兵圖傳系統(tǒng)

3G單兵無線圖傳系統(tǒng)，是利用3G技術(shù)進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)男滦拖到y(tǒng)。它采用了目前國內(nèi)先進(jìn)的視頻壓縮算法H.264、流媒體視頻壓縮技術(shù)，將3G數(shù)據(jù)通信和數(shù)字視頻壓縮編解碼技術(shù)進(jìn)行整合。

該系統(tǒng)由3G單兵、3G網(wǎng)絡(luò)和接收端三部分組成。3G單兵通過攜帶的設(shè)備把采集到的現(xiàn)場火災(zāi)音視頻信息經(jīng)過視頻壓縮編碼模塊壓縮，然后再通過無線通訊終端發(fā)射到3G網(wǎng)絡(luò)，然后3G網(wǎng)絡(luò)會將收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密、編碼發(fā)送到現(xiàn)場移動(dòng)通信指揮車和消防指揮中心，現(xiàn)場移動(dòng)通信指揮車和消防指揮中心再進(jìn)行解碼、解密，從而對接收到的信息進(jìn)行判斷處理，做出決策，再通過3G網(wǎng)絡(luò)將命令下達(dá)到3G單兵，從而實(shí)現(xiàn)滅火現(xiàn)場的智能化。

3.2使用智能手持終端開展消防執(zhí)法

基于3G通信技術(shù)的智能手持終端，是集全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、3G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸、PC技術(shù)等技術(shù)于一體的小型化智能通信系統(tǒng)。

消防滅火指揮員在出警時(shí)攜帶滅火救援智能手持終端，在災(zāi)害處置過程中，可及時(shí)使用手持終端通過3G通信網(wǎng)查詢各類救援預(yù)案，化學(xué)物質(zhì)理化性質(zhì)、處置方法、災(zāi)害現(xiàn)場信息等處置輔助決策信息，為科學(xué)決策指揮提供了必要的信息支持。

消防防火監(jiān)督執(zhí)法人員在消防監(jiān)督執(zhí)法時(shí)攜帶消防監(jiān)督執(zhí)法智能手持終端，將執(zhí)法過程中的檢查情況和違法行為以圖片和文字信息記錄等方式，通過3G網(wǎng)絡(luò)傳輸至消防防火監(jiān)督業(yè)務(wù)系統(tǒng)內(nèi)，作為整治火災(zāi)隱患依據(jù)，現(xiàn)場進(jìn)行無紙化辦公，大大提高了監(jiān)督執(zhí)法辦公效率，為排查整治火災(zāi)隱患節(jié)約了大量時(shí)間。

3.3應(yīng)用3G網(wǎng)組建消防通信網(wǎng)絡(luò)辦公平臺

隨著移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，3G通信技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)帶寬上有了很大的提高，并且3G核心網(wǎng)中的子系統(tǒng)基于IP技術(shù)，融合了PSTN/ISDN，GSM，gprs等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為創(chuàng)建移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)平臺建立了很好的技術(shù)基礎(chǔ)。而網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)辦公平臺，是指不受空間限制、時(shí)間限制，利用PDA、手機(jī)、PC等終端設(shè)備，通過運(yùn)營商提供的無線網(wǎng)絡(luò)，把辦公平臺從PC上拓展到手機(jī)、PDA等無線設(shè)備上，將通信行業(yè)與IT完美的結(jié)合在一起。

通信網(wǎng)絡(luò)辦公平臺在網(wǎng)絡(luò)層面上基于IMS，其中，IMS是由3G在90年代提出的，它是核心網(wǎng)的一個(gè)子系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與呼叫以及承載與控制的分離，還可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)辦公平臺的獨(dú)立實(shí)現(xiàn)。另一方面，IMS可以融合不同類型的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了通信網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)的融合，使得因特網(wǎng)中的資源可以被移動(dòng)終端利用，為創(chuàng)建移動(dòng)平臺奠定了基礎(chǔ)。而且，IMS支持高帶寬，能夠傳輸音頻、視頻信號，為移動(dòng)平臺實(shí)現(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)提供了支持。

通信網(wǎng)絡(luò)辦公系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要包括三部分，即服務(wù)器、服務(wù)平臺和移動(dòng)辦公客戶端。其中，服務(wù)器置于各級消防部隊(duì)內(nèi)部，為消防業(yè)務(wù)辦公提供移動(dòng)和延展服務(wù)，它們位于不同網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，利用內(nèi)網(wǎng)安全平臺和加密技術(shù)提高信息安全保障，通過3G通信技術(shù)使內(nèi)部IT網(wǎng)絡(luò)與外部應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)通信，還可以通過廣域網(wǎng)/城域網(wǎng)與服務(wù)平臺進(jìn)行溝通，分散在廣域網(wǎng)/城域網(wǎng)中的各個(gè)服務(wù)器要接受服務(wù)平臺的統(tǒng)一管理。而移動(dòng)辦公客戶端可以是手持終端、PC終端，用戶通過移動(dòng)終端使用移動(dòng)辦公業(yè)務(wù)，也可以通過瀏覽器客戶端訪問服務(wù)器。

服務(wù)器有平臺和組件兩部分組成。平臺主要來完成業(yè)務(wù)的處理和業(yè)務(wù)的管理。而業(yè)務(wù)的處理主要包括組件的管理、應(yīng)用邏輯處理、路由選擇、資源調(diào)度、信息安全管理、通信協(xié)議解析等功能。通信組件主要完成通信協(xié)議的適配，應(yīng)用這些組件達(dá)到各種基礎(chǔ)的應(yīng)用功能，如資源管理等。

移動(dòng)辦公客戶端是在手機(jī)上的BS/CS客戶端，它可以與服務(wù)器上的各個(gè)組件來完成具體的通信業(yè)務(wù)。

對基于3G通信技術(shù)組建的消防移動(dòng)辦公平臺，在功能方面，可以為消防部隊(duì)完成公文流轉(zhuǎn)、郵件收發(fā)、信息管理、查詢、消防辦公數(shù)據(jù)錄入等功能。在該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在消防工作中，可以使得各地的消防支隊(duì)有機(jī)地聯(lián)系起來，開展網(wǎng)絡(luò)辦公，提高辦公效率，最大程度地來保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3.4應(yīng)用3G網(wǎng)絡(luò)召開視頻會議

視頻會議已經(jīng)經(jīng)歷了多年的發(fā)展，技術(shù)日益成熟，尤其是3G技術(shù)的出現(xiàn)，視頻會議行業(yè)開始進(jìn)入了多元化發(fā)展。近年來，該項(xiàng)技術(shù)逐漸應(yīng)用到消防工作中，當(dāng)發(fā)生較大火情后，可以立即組建3G通信網(wǎng)絡(luò)，利用軟件、硬件視頻會議席系統(tǒng)召開各級消防部隊(duì)的視頻會議，方便消防的調(diào)度指揮工作。

視頻會議是將利用3G技術(shù)組建成通信網(wǎng)絡(luò)（包含多種傳輸網(wǎng)絡(luò)），通過數(shù)字信號壓縮處理技術(shù)，將音頻信號、視頻信號和數(shù)據(jù)信號傳到遠(yuǎn)端，實(shí)現(xiàn)面對面的交流。可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)交流。視頻會議的主要設(shè)備主要包括多點(diǎn)控制單元、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)守、視頻會議終端和相關(guān)的外圍設(shè)備，如音響、麥克風(fēng)等外圍設(shè)備。

其中，3G移動(dòng)終端有多種，以3G手機(jī)終端為例，只要在手機(jī)上安裝上視頻會議的軟件終端即可使用；網(wǎng)關(guān)是這個(gè)架構(gòu)圖的核心設(shè)備，它主要完成不同協(xié)議間的轉(zhuǎn)換，即是完成視頻會議的音頻、視頻信號在3G通信網(wǎng)絡(luò)和IP網(wǎng)絡(luò)之間的無縫傳輸；綜合會議管理平臺對于基于不同接入方式的視頻會議進(jìn)行統(tǒng)一的管理，是整個(gè)系統(tǒng)的指揮平臺。

4.結(jié)束語

隨著3G通信技術(shù)的不斷發(fā)展，3G通信技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，將3G技術(shù)應(yīng)用到消防工作中，極大了提高了消防工作的及時(shí)性和高效性，為當(dāng)今社會安全保障奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也使得其在消防通信指揮、消防業(yè)務(wù)辦公、消防監(jiān)督執(zhí)法中發(fā)揮著巨大的作用。當(dāng)災(zāi)害和突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，消防部隊(duì)能夠快速反應(yīng)、及時(shí)響應(yīng)出動(dòng)，開展救援工作，為搶救人民生命財(cái)產(chǎn)贏得了寶貴時(shí)間，為建設(shè)社會主義和諧社會提供有力保障。

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