消防救援室內(nèi)通信定位探討

楊源林

摘要：本文將針對消防救援室內(nèi)通信定位展開分析，力求通過室內(nèi)通信定位來進(jìn)一步提升消防員的滅火效率和安全系數(shù)。

關(guān)鍵詞：消防救援;室內(nèi)通信定位;分析

中圖分類號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2020）03-0025-01

1 現(xiàn)階段火災(zāi)特點(diǎn)和傷亡實(shí)例

在當(dāng)前時(shí)期火災(zāi)的種類繁多，例如，家庭火災(zāi)、易燃易爆品火災(zāi)、人員密集場所火災(zāi)等，而針對不同類型的火災(zāi)火場特點(diǎn)也有所不同。比如，家庭類的火災(zāi)容易產(chǎn)生大面積的燃燒，并且環(huán)境雜亂;人員密集的建筑內(nèi)部火災(zāi)疏散困難，造成群死群傷的可能性更大;工業(yè)廠房可燃物多，且復(fù)雜的火場環(huán)境嚴(yán)重威脅著深入內(nèi)部搜救的消防救援人員的人身安全。例如，2015年1月2日13時(shí)14分許，哈爾濱道外區(qū)太古街727號(hào)--南頭日雜物品倉庫發(fā)生火災(zāi)。21時(shí)37分，火災(zāi)大樓坍塌。當(dāng)時(shí)正在3樓滅火救援的19名消防戰(zhàn)士，被全部掩埋廢墟之中，其中5名消防戰(zhàn)士犧牲，14名消防戰(zhàn)士受傷。

2 火場定位軟硬件系統(tǒng)類別

總體來講，由于室內(nèi)火場環(huán)境的動(dòng)態(tài)性比較強(qiáng)并且會(huì)經(jīng)常發(fā)生不可預(yù)測的改變，在室內(nèi)通信定位當(dāng)中所依賴的基礎(chǔ)設(shè)施工作的有效性也會(huì)受到影響，這給室內(nèi)定位技術(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性提出了嚴(yán)峻考驗(yàn)。因此，筆者從當(dāng)前時(shí)期消防救援的實(shí)用性的角度出發(fā)，來分析現(xiàn)階段幾種主流的室內(nèi)定位手段：

2.1 依附于wifi信號(hào)覆蓋的室內(nèi)定位技術(shù)

現(xiàn)如今，wifi技術(shù)作為人們最廣泛使用的一種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，無論是使用范圍還是抗干擾性穩(wěn)定性都能達(dá)到較高的水準(zhǔn)，并且在定位系統(tǒng)當(dāng)中也有著廣泛的應(yīng)用。一般情況下，wifi定位技術(shù)分為以下兩種：其一是通過一個(gè)移動(dòng)接收設(shè)備和多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器的信號(hào)強(qiáng)度來計(jì)算移動(dòng)接收端與各無線發(fā)射端之間的距離，以此來推算出接收端的具體位置信息（如圖1所示）;其二則是通過提前備案建筑內(nèi)位置點(diǎn)位的信號(hào)強(qiáng)度信息，并且將其與接收端設(shè)備進(jìn)行反饋、對比信號(hào)指紋強(qiáng)度，最終找到相似的數(shù)據(jù)來進(jìn)行精準(zhǔn)定位，但是運(yùn)用這種方式會(huì)導(dǎo)致工作量變多，并且在記錄數(shù)據(jù)的過程中所耗費(fèi)的時(shí)間也較長。因此，這樣的wifi定位技術(shù)只應(yīng)用于一些指定的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，無法在建筑發(fā)生火情之前進(jìn)行系統(tǒng)錄入，火場內(nèi)部復(fù)雜的干擾環(huán)境也對wifi定位結(jié)果準(zhǔn)確性有很大影響。

2.2 無線電信號(hào)的定位技術(shù)

無線電信號(hào)定位技術(shù)在復(fù)雜環(huán)境中有著比較有效的定位效果，并且無線電信號(hào)覆蓋的范圍比較廣、穿透性也比較強(qiáng)，因此，經(jīng)常應(yīng)用于廣播通信電視領(lǐng)域當(dāng)中，通過無線電信號(hào)定位能夠根據(jù)接收端接收到基站信號(hào)的強(qiáng)度，從而精準(zhǔn)的測算出移動(dòng)端與基站的距離，以此方式來進(jìn)行定位。無線電信號(hào)定位系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是衰減比較小，造價(jià)成本也比較低，并且精準(zhǔn)度要比wifi定位技術(shù)的精準(zhǔn)度高，科研人員也在一直研發(fā)無線電信號(hào)定位系統(tǒng)的精準(zhǔn)技術(shù)，力求能夠在今后的發(fā)展中進(jìn)一步提高其精準(zhǔn)性。但是無線電信號(hào)定位技術(shù)也有著一定的缺點(diǎn)，例如，雖然穿透性比較強(qiáng)，但它的抗干擾性相對比較差，垂直定位的精度有待提升，在開展高層建筑搜救時(shí)還是有著一定局限性的[1]。

2.3 超聲波定位技術(shù)

超聲波定位技術(shù)廣泛應(yīng)用于定位雷達(dá)當(dāng)中，通過移動(dòng)端提前部署固定的應(yīng)答器并且發(fā)出超聲波，再利用反射式的測距法和三角定位進(jìn)行精準(zhǔn)地計(jì)算，以此來得到被測人員的實(shí)際位置。超聲波的定位技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是其精準(zhǔn)度較高、響應(yīng)時(shí)間更短，并且，通過超聲波來進(jìn)行定位在測量距離時(shí)可以達(dá)到厘米級別，相比于前兩種定位技術(shù)，超聲波定位的精準(zhǔn)度顯然是要更高一些的;在垂直高度測量的過程中它也有著極高的精準(zhǔn)度。但是超聲波定位技術(shù)最大的缺點(diǎn)是穿透性比較差，難以應(yīng)用于建筑內(nèi)部，且在火場環(huán)境下的抗干擾能力較為薄弱，設(shè)計(jì)和實(shí)施成本也比較高。

2.4 超寬帶室內(nèi)定位技術(shù)

與傳統(tǒng)無線通信技術(shù)不同的是，超寬帶技術(shù)是一種新型無線定位技術(shù)，適用于一些室內(nèi)環(huán)境較為復(fù)雜并且人流量較高、人員密集的場所。它的原理是人員佩戴的定位標(biāo)簽利用脈沖信號(hào)發(fā)射位置數(shù)據(jù)，經(jīng)定位基站接收，計(jì)算出標(biāo)簽信號(hào)到達(dá)不同基站的時(shí)間差進(jìn)行定位（如圖2所示）。其優(yōu)點(diǎn)是精準(zhǔn)度高并在信號(hào)強(qiáng)度較弱時(shí)仍能精準(zhǔn)定位，同時(shí)在信號(hào)傳播的過程當(dāng)中衰減小并且具有高質(zhì)量的覆蓋性，抗干擾、功耗低、穿透性比較強(qiáng)也是它的主要優(yōu)點(diǎn)，但是我國的超寬帶室內(nèi)定位技術(shù)還處于正在發(fā)展的過程當(dāng)中，相對于其他定位技術(shù)來說不是十分成熟，并且投入成本也比較高[2]。

2.5 計(jì)算機(jī)視覺分析定位技術(shù)

計(jì)算機(jī)視覺分析是近階段發(fā)展迅速的圖像分析技術(shù)，其應(yīng)用在室內(nèi)定位的優(yōu)點(diǎn)是摒棄了傳統(tǒng)的定位分析運(yùn)算，而是靠火場內(nèi)部消防員實(shí)時(shí)回傳的視頻圖像，通過與三維建模預(yù)案、影像資料或監(jiān)控視頻的分析對比，運(yùn)算得出的分析結(jié)果。5G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，也使圖像實(shí)時(shí)回傳對比成為可能。但是由于火場內(nèi)部煙霧影響視頻圖像獲取、建筑內(nèi)部公網(wǎng)癱瘓等情況，使視頻分析定位技術(shù)還是有較大局限性。

3 結(jié)語

在消防員進(jìn)行搶險(xiǎn)、救災(zāi)的過程當(dāng)中如何能夠更高效率的救人并且自救是一個(gè)所需要重點(diǎn)探究的永恒課題，而最大限度營救人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)，保障消防人員自身的安全更是所有消防從業(yè)者的一個(gè)共識(shí)。因此，火場室內(nèi)定位系統(tǒng)發(fā)展方向一定要逐步趨于合理化、有效化，才能最大程度的提高滅火救援的整體效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 王悅，趙春宇.消防救援中WIFI室內(nèi)定位關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].電子設(shè)計(jì)工程，2014，22（21）：63-65+69.

[2] 陳德權(quán).應(yīng)急通信指揮與三維定位系統(tǒng)在消防中的應(yīng)用[J].中國西部科技，2014，13（09）：67-70.

Abstract：This article will analyze the indoor communication positioning of fire rescue， and strive to further improve the fire extinguishing efficiency and safety factor of firefighters through indoor communication positioning.

Key words：fire rescue; indoor communication positioning; analysis