重大災(zāi)害現(xiàn)場消防應(yīng)急通信保障方法研究

【摘要】? ? 現(xiàn)階段在重大災(zāi)害現(xiàn)場的消防應(yīng)急通信保障已經(jīng)成為提高救援效率的重要因素，本文通過現(xiàn)階段重大災(zāi)害現(xiàn)場消防應(yīng)急通信的特點，從現(xiàn)行技術(shù)條件入手，介紹了幾種通信保障方法，包括構(gòu)建衛(wèi)星通信、短波通信、無線通信、融合通信等，希望為進一步提升消防應(yīng)急通信水平提供參考。

【關(guān)鍵詞】? ? 災(zāi)害現(xiàn)場? ? 消防應(yīng)急通信? ? 無線通信

引言：

重大災(zāi)害現(xiàn)場的情況復(fù)雜，對消防部門的應(yīng)急通信保障能力提出了更高的要求，為了能更好的保障救援工作的開展，為指揮員提供輔助決策支撐，需要充分利用現(xiàn)代化信息通信技術(shù)，探索消防應(yīng)急通信保障方式、方法，確保消防滅火救援過程中的應(yīng)急通信保障發(fā)揮其效能，這也是本文研究的主要目的。

一、重大災(zāi)害現(xiàn)場消防應(yīng)急通信保障的特點和任務(wù)

1.1特點

我國災(zāi)害事故主要可以分為人為災(zāi)害與自然災(zāi)害兩種形式，其中自然災(zāi)害具有波及范圍廣、破壞性大的特征，為了更好的保障廣大群眾的生命財產(chǎn)安全，消防救援部門在處置這些災(zāi)害事故的同時會面臨諸多問題，其中的應(yīng)急通信保障問題表現(xiàn)的較為明顯。這是因為自然災(zāi)害普遍具有突發(fā)性的特征，災(zāi)害發(fā)生后消防救援部門不能及時獲取災(zāi)害現(xiàn)場的第一手資料，在接收任務(wù)后救援隊伍需要第一時間抵達現(xiàn)場，面對復(fù)雜的救援環(huán)境，存在準(zhǔn)備周期短、器材裝備攜帶不全等問題，容易導(dǎo)致救援行動拖延，影響黃金救援72小時。這樣看來，災(zāi)害剛發(fā)生時的應(yīng)急通信保障工作尤為重要，尤其是一些大型災(zāi)害事故造成災(zāi)害現(xiàn)場的三斷（電力中斷、網(wǎng)絡(luò)中斷、道路中斷）問題，增加了通信保障難度，災(zāi)害現(xiàn)場信息不能及時有效的傳送至后方指揮部，影響救援力量和裝備的調(diào)集。同時針對一些重大的災(zāi)害，在災(zāi)害處理過程中所涉及的參戰(zhàn)單位較多，會形成多建制參戰(zhàn)，軍、警、民等救援力量混編的情況，這種復(fù)雜的救援現(xiàn)場，增加協(xié)同通信的難度，這已經(jīng)成為不容忽視的問題。一些重大的自然災(zāi)害還會在一定程度上破壞通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，造成通信不暢的現(xiàn)象，嚴(yán)重時甚至直接導(dǎo)致通信中斷，比如說地震、水災(zāi)或是颶風(fēng)等條件較為惡劣的災(zāi)害，災(zāi)害發(fā)生時往往會直接將通信網(wǎng)絡(luò)的各線路結(jié)構(gòu)破壞，使得整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)直接癱瘓，在實際進行消防救援時，通信質(zhì)量的好壞會直接影響到救援質(zhì)量，因而這種情況也給救援工作造成了較大困擾，另外，對于通信的需求也存在著不確定性，有些災(zāi)害發(fā)生時，不僅需要進行語音通信，還可能會需要圖像或視頻的通信，而這就需要根據(jù)災(zāi)害的現(xiàn)場具體情況來判定，實際上在救援開始之前往往難以判斷現(xiàn)場通信實際需求，因而若是準(zhǔn)備不充分就會造成不良影響。

1.2任務(wù)

重大災(zāi)害現(xiàn)場消防應(yīng)急通信的任務(wù)復(fù)雜，要滿足災(zāi)害現(xiàn)場的各種基本通信要求，應(yīng)急通信保障中必須要保障各級單位的命令下達，同時保障與后方指揮部的通信聯(lián)絡(luò)，確保在實際行動中，指揮人員與實際開展救援的人員之間能夠進行消息溝通，以便于更加有效地開展救援活動。按照應(yīng)急通信遠程指揮要求，在重大災(zāi)害現(xiàn)場，消防應(yīng)急通信能夠?qū)崿F(xiàn)視頻會議通話以及現(xiàn)場信息收集等功能，要符合復(fù)雜情況下的消防應(yīng)急通信需求，例如低溫、雨雪、三斷等情況下的通信保障，這是通信保障的主要任務(wù)。

二、重大災(zāi)害現(xiàn)場消防應(yīng)急通信保障方法

2.1衛(wèi)星通信系統(tǒng)

在現(xiàn)有消防衛(wèi)星頻率資源的基礎(chǔ)上打造覆蓋全國的地面站、移動站、背負(fù)站的全覆蓋衛(wèi)星通信系統(tǒng)。本文所介紹的消防衛(wèi)星通信系統(tǒng)是指通過衛(wèi)星地面站，移動衛(wèi)星通信指揮車、背負(fù)衛(wèi)星便攜站等衛(wèi)星設(shè)備，在消防衛(wèi)星專網(wǎng)系統(tǒng)中實現(xiàn)視頻會議召開、現(xiàn)場音視頻傳輸?shù)裙δ?，該系統(tǒng)具有覆蓋廣、機動性、受環(huán)境影響小強等特征，能夠應(yīng)對當(dāng)前各種突發(fā)災(zāi)害事故。在各救援力量抵達現(xiàn)場期間，可攜帶衛(wèi)星便攜站或者配合衛(wèi)星通信車等設(shè)備快速上報現(xiàn)場災(zāi)害情況，傳輸?shù)胶蠓街笓]部，后方指揮部可根據(jù)現(xiàn)場情況精準(zhǔn)調(diào)派專業(yè)力量和專業(yè)裝備，最終構(gòu)建一個完整的現(xiàn)場救援指揮體系[2]。

2.2公眾通信網(wǎng)絡(luò)

在公眾通信網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)包括移動電話網(wǎng)絡(luò)、固定電話網(wǎng)以及互聯(lián)網(wǎng)、4G/5G網(wǎng)絡(luò)等。在重大災(zāi)害現(xiàn)場的消防應(yīng)急通信保障機制構(gòu)建中，通過公眾通信網(wǎng)絡(luò)能夠進一步擴大視頻、語音等模式的通信帶寬和范圍。依托公網(wǎng)信號的覆蓋，增援救援力量可從四面八法迅速趕赴現(xiàn)場，可利用公眾通信網(wǎng)絡(luò)進行遠程數(shù)據(jù)傳輸，例如當(dāng)前快速發(fā)展的4/5G技術(shù)能夠?qū)崟r傳遞救援現(xiàn)場的視頻與圖片信息，為遠程決策提供信息支持。

2.3短波通信

從現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展情況來看，短波通信作為一種成熟的技術(shù)手段，在通信過程中不受有源中繼制約以及網(wǎng)絡(luò)樞紐的影響，滿足復(fù)雜條件下的遠程通信要求，在重大災(zāi)害現(xiàn)場消防通信期間大部分基礎(chǔ)設(shè)施遭受破壞，則可通過短波通信的方法適應(yīng)復(fù)雜條件下的通信要求。因此在重大災(zāi)害現(xiàn)場消防應(yīng)急通信保障中，例如山火撲救、洪澇災(zāi)害救援等覆蓋區(qū)域較廣的區(qū)域，可以配備短波通信系統(tǒng)，在有中轉(zhuǎn)臺的情況下，短波通信的信號傳遞可以達到30km左右，滿足遠距離作戰(zhàn)要求。結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展情況來看，在短波通信技術(shù)中增加中頻數(shù)字化采樣結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒛M中頻做A/D采樣后，將采集的數(shù)據(jù)上傳至DSP中，經(jīng)DSP做數(shù)字變頻以及數(shù)字調(diào)節(jié)后，這種情況下軟件無線電以及中頻數(shù)字化接收機實現(xiàn)多頻次體制，該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。與傳統(tǒng)的短波通信技術(shù)相比，本文所介紹的基于DSP技術(shù)具有功能強大、接收靈活的優(yōu)勢，符合復(fù)雜條件下遠程通信要求。

2.4無線通信（350MHz）

目前350MHz無線通信模式是消防救援隊伍使用較為普遍的通信方式，也在重大災(zāi)害事故搶險搶救中發(fā)揮著重要作用，現(xiàn)階段在技術(shù)運用方面，可通過集群通信技術(shù)以及常規(guī)技術(shù)結(jié)合在一起，形成350MHz無線通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。以集群通信技術(shù)為例，該技術(shù)在保密性上具有先進性，該技術(shù)能夠利用現(xiàn)場信號優(yōu)化現(xiàn)場調(diào)度流程，這種模式在重大自然災(zāi)害處置中發(fā)揮著重要作用[3]。在實施階段，可以借助數(shù)字集群通信技術(shù)確定無線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，提供更多樣化的通信接口。在技術(shù)運用階段，TETRA交換系統(tǒng)在業(yè)務(wù)層面，以Zone階段為核心組建交換單元，在重大災(zāi)害現(xiàn)場的消防通信期間，通過大量Zone的堆疊構(gòu)建基于災(zāi)害現(xiàn)場系統(tǒng)的無線通信架構(gòu)。該系統(tǒng)的主要組成部分包括域控制器、遠程互聯(lián)網(wǎng)關(guān)等，經(jīng)過Cluster級別控制器實現(xiàn)大范圍的數(shù)據(jù)傳送，有助于提高無線通信效果。

2.5應(yīng)急通信指揮車

在整個重大災(zāi)害現(xiàn)場的消防救援過程中，指揮系統(tǒng)是消防救援行動的核心，所以為了能夠有效應(yīng)對各種突發(fā)災(zāi)害事故，必須確保前、后方指揮中心能夠掌握詳細的災(zāi)害信息，從而形成科學(xué)有效的救災(zāi)方案，確保能夠在短時間內(nèi)向各級部門下達救援指令。為實現(xiàn)該目標(biāo)，可依托應(yīng)急通信指揮車在現(xiàn)場搭建前方指揮部，該類車輛具有各類通信功能，能夠快速完成現(xiàn)場指揮部的搭建，通過指揮車可實現(xiàn)進行視頻會商，現(xiàn)場通信組網(wǎng)，現(xiàn)場信息偵查、收集、編輯等功能，成為重大災(zāi)害現(xiàn)場的救援信息傳輸?shù)臉屑~。例如，現(xiàn)場運用應(yīng)急通信指揮車時，其系統(tǒng)能夠?qū)?zāi)害現(xiàn)場的圖像以及其他數(shù)據(jù)類信息直接傳輸?shù)街笓]中心，指揮中心在受到信息后，針對現(xiàn)場實際情況制定出應(yīng)急處理措施，有效保證現(xiàn)場救災(zāi)行動的可靠進行，同時，在作為中心信息樞紐時，其具有移動以及調(diào)動其他無線通信設(shè)備的功能，即使在信號較差的部位也能夠盡可能實現(xiàn)通信，增強了災(zāi)害現(xiàn)場的通信保障。

2.6融合通信系統(tǒng)

融合通信系統(tǒng)打通了消防視頻會議系統(tǒng)、語音調(diào)度平臺等圖像和聲音系統(tǒng)的融合，可在多種網(wǎng)絡(luò)下運行，從而全面增強通信手段和質(zhì)量。在重大災(zāi)害事故發(fā)生之后原有的通信系統(tǒng)幾乎處于停滯階段，因此為了能夠滿足復(fù)雜條件下的通信要求，應(yīng)該積極打造融合通信系統(tǒng)，在現(xiàn)場通過融合通信系統(tǒng)可在復(fù)雜環(huán)境下，選擇最佳通信方式掌握現(xiàn)場的災(zāi)害情況，及時達救援指令。

在這個過程中，融合通信系統(tǒng)的建設(shè)需要有線、無線、衛(wèi)星等各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持，根據(jù)地區(qū)之間的網(wǎng)絡(luò)條件以及技術(shù)差異，避免融合通信在通信過程中受到其他因素的干擾。所以為了能夠有效解決此類問題，消防部門在融合通信系統(tǒng)建設(shè)過程中主要通過消防衛(wèi)星通信專網(wǎng)、4G專網(wǎng)以及有線專網(wǎng)來滿足復(fù)雜條件下的通信要求。

2.7移動視頻應(yīng)急通信系統(tǒng)

移動視頻通信系統(tǒng)是應(yīng)對突發(fā)性重大災(zāi)害的重要系統(tǒng)，當(dāng)重大災(zāi)害發(fā)生時，很可能會導(dǎo)致現(xiàn)場以及周圍原有的通信基礎(chǔ)都遭受到破壞，其整個通信過程都處于癱瘓的狀態(tài)，而這時就應(yīng)當(dāng)啟用移動視頻應(yīng)急通信系統(tǒng)，為現(xiàn)場消防救援提供通信保障，恢復(fù)正常通信。運用移動視頻應(yīng)急通信系統(tǒng)，不僅能夠更為準(zhǔn)確地了解到重大災(zāi)害現(xiàn)場的實際受災(zāi)情況，同時還能夠利用視頻功能對消防救援行動下達指令，也能夠根據(jù)現(xiàn)場的實際情況對救援計劃進行合理調(diào)整，以便于更加有序、高效地完成救援工作。但建立并啟用移動視頻應(yīng)急通信系統(tǒng)需要一定的條件，其同時需要有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及無線視距傳輸技術(shù)作為建設(shè)基礎(chǔ)，實際上由于重大災(zāi)害發(fā)生的地區(qū)不同，其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平也存在著較大差異，因而該系統(tǒng)的建設(shè)并不容易，會受到多種外部因素的限制，因而在實際建設(shè)完成后，往往不能夠全面滿足實際通信需求，因此，為了克服這些難題，移動視頻應(yīng)急通信系統(tǒng)的建設(shè)壓開始積極引入一些高新設(shè)備以及新的技術(shù)，比如說在衛(wèi)星視頻通信系統(tǒng)中運用IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來增加其移動性功能，使得現(xiàn)場的移動視頻通信保障更加有力。

另外，未來該系統(tǒng)的發(fā)展也在不斷推進，比如說現(xiàn)階段還存在一種本身自帶移動功能的衛(wèi)星視頻通信系統(tǒng)，即公安管理系統(tǒng)所使用的“動中通”系統(tǒng)，也可以采用一些新的IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進一步提升其通信水平。

三、結(jié)束語

現(xiàn)階段在重大災(zāi)害現(xiàn)場消防應(yīng)急保障通信中，強化通信系統(tǒng)建設(shè)、優(yōu)化通信方式已經(jīng)成為目前的主要任務(wù)，為了能夠適應(yīng)復(fù)雜條件下的通信要求，則需要充分利用衛(wèi)星通信技術(shù)優(yōu)勢，充分發(fā)揮融合通信系統(tǒng)功能，形成完整的現(xiàn)場通信保障模式，這樣才能更好的適應(yīng)重大災(zāi)害現(xiàn)場通信需求。

參考文獻：

[1]房凱.重大災(zāi)害現(xiàn)場消防應(yīng)急通信保障方法研究[J].中國新通信，2020，22（21）：17-18.

[2]宋小瓊.重大災(zāi)害現(xiàn)場消防應(yīng)急通信保障方法初探[J].山西科技，2020，35（04）：47-49.

[3]李小銳.探究大型災(zāi)害事故現(xiàn)場消防救援應(yīng)急通信保障方法研究[J].中國新通信，2020，22（14）：21.

作者簡介：郭劍，1985年10月，男，江西南昌市，本科學(xué)士，工程師，研究方向：通信和計算機方向

參? 考? 文? 獻

[1]房凱.重大災(zāi)害現(xiàn)場消防應(yīng)急通信保障方法研究[J].中國新通信， 2020，22（21）：17-18.

[2]宋小瓊.重大災(zāi)害現(xiàn)場消防應(yīng)急通信保障方法初探[J].山西科技， 2020，35（04）：47-49.

[3]李小銳.探究大型災(zāi)害事故現(xiàn)場消防救援應(yīng)急通信保障方法研究[J].中國新通信，2020，22（14）：21.