無線通信技術(shù)在消防通信系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

衛(wèi)程鵬

（山西晉城市消防救援支隊，山西 晉城 048000）

與傳統(tǒng)有線通信技術(shù)相比，無線通信技術(shù)在通信效率、速度等方面具有顯著優(yōu)勢，但也要防止外部影響，有序地激活消防通信系統(tǒng)對于整個消防非常重要，無線通信技術(shù)應(yīng)用于通信系統(tǒng)，幫助消防人員獨立于通信系統(tǒng)構(gòu)建，提升現(xiàn)場指揮，消防隊提供火災(zāi)警報信號的快速反饋，以提高消防隊和救援行動的科學(xué)管理和效率。因此，有必要對無線通信技術(shù)在消防系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 目前我國消防通信系統(tǒng)中存在的問題

消防系統(tǒng)是消防部門進(jìn)行消防工作的指揮調(diào)度滅火救援、救災(zāi)搶險、處置突發(fā)事件的前提基礎(chǔ)與重要保證。隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升和城市化水平的不斷加快,對消防通信系統(tǒng)的工作也提出了更高的要求。但是也應(yīng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)，我國的消防通信系統(tǒng)目前仍然存在著諸多問題。以下從幾個方面出發(fā),對消防通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀和存在問題進(jìn)行分析。

1.1 消防系統(tǒng)占地面積小

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，城鄉(xiāng)工業(yè)化變得越來越復(fù)雜，城市化進(jìn)程加快，高層建筑的建設(shè)也使我們的消防隊通信系統(tǒng)持續(xù)有效，但在許多地區(qū)，要實現(xiàn)95%的覆蓋率似乎越來越困難。同時，消防通信的盲區(qū)越來越大，這意味著在發(fā)生火災(zāi)或危機情況時，消防系統(tǒng)的人員無法及時接受這個信息，這對有效開展消防工作，保障人們生命安全有不利的影響。

1.2 消防通信系統(tǒng)資源相對較少

目前我國消防通信系統(tǒng)的工程手段相對較少，這種主體線路目前還沒有廣泛應(yīng)用于無線通信技術(shù)中。同時，許多消防單位對無線通信技術(shù)的應(yīng)用和實踐缺乏針對性的學(xué)習(xí)。消防通信系統(tǒng)自身性能的局限性使得無法正確解決相對簡單的工作。這對消防隊有效執(zhí)行任務(wù)和消防工作開展產(chǎn)生了不良影響。

1.3 火災(zāi)現(xiàn)場對消防通信系統(tǒng)的影響很大

救援現(xiàn)場通常位于高溫、濃煙中，電子信號可能受到嚴(yán)重干擾。因此，傳統(tǒng)消防通信系統(tǒng)在使用過程中受到很大影響。這對消防規(guī)劃、消防方法的中期審查以及消防指令的有效溝通產(chǎn)生了負(fù)面影響。此外，一旦消防通訊系統(tǒng)不能正常工作，火災(zāi)現(xiàn)場前線消防員的人身安全就會受到威脅。在濃煙、高干擾的消防現(xiàn)場，消防通信設(shè)備在受到鄰道干涉和同波道干涉等干擾的情況下，會對消防人員的身體安全產(chǎn)生巨大危害，也會對消防任務(wù)的有效開展不利。

2 無線通信技術(shù)分析

2.1 短波通信系統(tǒng)

短波通信是現(xiàn)有的無線電通信模式中最常用的一種，波長通常在10~50m范圍內(nèi)，頻率從3~30MHz不等，需要現(xiàn)場架設(shè)不同類別的天線才能將無線電波傳送，得以實現(xiàn)通信。相應(yīng)的無線電波信號通過各類天線發(fā)送出去，經(jīng)電離層向地面反射，地面又會向電離層反射，如此往復(fù)循環(huán)，傳播距離一般都在幾萬千米左右，不需要考慮地面障礙物的影響，天線架設(shè)要求不高，其被廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)距離的調(diào)度指揮、跨戰(zhàn)區(qū)應(yīng)急救援指揮等多個領(lǐng)域。短波通信多做為一種應(yīng)急通信方式中的補充通信。

2.2 超短波通信系統(tǒng)

超短波通信是視距內(nèi)傳輸無線通信模式中的一類，需通過1~10m波長的電場波來進(jìn)行信號傳播，波段從30~300MHz不等，消防使用的三級組網(wǎng)即是此種通信模式。利用350MHz的無線電臺的同頻半雙工模式在滅火救援現(xiàn)場指揮調(diào)度進(jìn)行統(tǒng)一組織、逐級通信，為滅火救援現(xiàn)場的通信需求提供相應(yīng)支撐。

2.3 單頻自組網(wǎng)通信系統(tǒng)

帶高頻無線電的雙頻通信系統(tǒng)是近年來在350km2無線電通信中發(fā)展起來的一種新的通信模式。具有通信網(wǎng)建設(shè)簡單快速、造價低廉、全無線方式組網(wǎng)，無需光纖鏈路資源、運行可靠穩(wěn)定，基本上屬于免維護(hù)系統(tǒng)、抗毀性能優(yōu)異，實現(xiàn)應(yīng)急移動中組網(wǎng)延伸覆蓋、通話即時定位，短信、語音加密，頻率資源占用小等特點。目前已在多個總隊及支隊普及。

2.4 動中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)

車載動中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)是近來廣泛使用的一種通信方式，其主要特點包括信號傳輸可靠、覆蓋范圍廣以及不受時空限制等。通過在消防滅火救援工作中的實際應(yīng)用，作為彌補現(xiàn)場公網(wǎng)信號不佳時，快速建立傳輸鏈路、對衛(wèi)星方位進(jìn)行實時捕捉，以往通信載體在運動中由于地理位置不固定，導(dǎo)致信號頻繁中斷的問題，在車載動中通衛(wèi)星系統(tǒng)的應(yīng)用下同樣可以迎刃而解。

2.5 移動通信系統(tǒng)

移動通信是廣域網(wǎng)技術(shù)的產(chǎn)物，通過在消防救援行動中使用移動通信技術(shù)，上級指揮部門可以通過現(xiàn)場的3G、4G、5G無線圖像傳輸設(shè)備實時接收消防救援行動的聲音和圖像，實現(xiàn)準(zhǔn)確、合理的管理決策。

3 無線通信技術(shù)在消防通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 實時監(jiān)控調(diào)度得以實現(xiàn)

消防滅火救援行動首要任務(wù)就是消防救援力量能夠快速、準(zhǔn)確到達(dá)事故現(xiàn)場，在當(dāng)前的技術(shù)水平下，可以實時了解在役車輛、設(shè)備和人員，提供最佳行進(jìn)路線，并提供到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場的最短路徑。隨著城市化的不斷擴(kuò)大，我們正在利用我國國有移動運營商的基礎(chǔ)設(shè)施，實時監(jiān)控建筑物和相關(guān)設(shè)施的運輸，結(jié)合靜止及動態(tài)圖像的傳輸需求加以協(xié)調(diào)，確保消防隊伍在滅火救援過程中能夠獲得實時、準(zhǔn)確的信息內(nèi)容。

3.2 現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)連接的建立

消防滅火救援對象的地點、災(zāi)情及時間等因素往往是處在不確定及不斷變化的狀態(tài)。要在最短時間取得滅火救援關(guān)鍵性進(jìn)展，并防止災(zāi)情的進(jìn)一步擴(kuò)大，消防人員需用各類無線通信技術(shù)在現(xiàn)場建立實時通信網(wǎng)絡(luò)，保障現(xiàn)場通信聯(lián)系的同時，也讓各級指揮中心及時掌握現(xiàn)場情況，從而做出準(zhǔn)確、合理的決策，提高滅火救援效率和成功率。在實際的消防救援工作中，可以基于無線通信技術(shù)的使用讓各級消防指揮中心以及相關(guān)指揮人員第一時間掌握現(xiàn)場情況，更好的進(jìn)行相關(guān)的指揮以及處理，為后續(xù)滅火救援方案的制定提供相應(yīng)的理論依據(jù)。在使用現(xiàn)有公網(wǎng)（4G、5G）、專網(wǎng)（無線電臺、POC）、衛(wèi)星（電話、傳真、圖像）等技術(shù)基礎(chǔ)上，可以讓消防救援隊伍有效的解決火災(zāi)現(xiàn)場的信息傳輸，提高信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和快捷性，解決和處理好突發(fā)事件，可以有效的防止突發(fā)事件的進(jìn)一步擴(kuò)大，防止出現(xiàn)大規(guī)模的人員傷亡，減少可能出現(xiàn)的財產(chǎn)損失。

3.3 滅火救援現(xiàn)場圖像傳輸

隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展和大范圍普及應(yīng)用，使各類滅火救援事故現(xiàn)場的數(shù)據(jù)的實時采集和傳輸成為可能。國內(nèi)大部分地區(qū)的指揮中心都可以實現(xiàn)獲取現(xiàn)場圖像等相關(guān)信息，在滅火救援的實際過程中選用現(xiàn)有的4G單兵、4G布控球、首車4G、衛(wèi)星車、衛(wèi)星便攜站及無人機等設(shè)備進(jìn)行無線通信，圖像傳輸系統(tǒng)的效果十分顯著，為指揮中心和相關(guān)指揮人員對滅火救援現(xiàn)場的動態(tài)圖像、救援情況等提供了巨大的便捷，并結(jié)合一線的實際情況對救援活動進(jìn)行實時調(diào)整，有效提高了滅火救援工作效率。

3.4 加強無線通信抗干擾能力

無線通信技術(shù)是確保所有類型的無線通信系統(tǒng)都能有效使用的關(guān)鍵。使用理論分析為日常生活中的不同系統(tǒng)生成系統(tǒng)化算法。這種算法本身的效果很明顯，計算過程中會帶有理論分析過程，因此在遇到復(fù)雜情況時可以很好地發(fā)揮作用。采用計算機模擬獲取目標(biāo)數(shù)據(jù)，可以節(jié)約時間、人力、物力，提高工作效率。由于計算機本身并不完全具備模擬實際通信場景的功能，所以在實際使用過程中還需要加入人為考慮的因素，采取最優(yōu)頻率或者最低成本方式，來實現(xiàn)無線通信設(shè)備抗干擾，有效使用現(xiàn)有的各類通信設(shè)備。

3.5 消防監(jiān)控?zé)o線通信技術(shù)的使用

當(dāng)前的滅火救援日常工作中的一個重點就是火災(zāi)預(yù)防，在日常檢查、巡查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行火災(zāi)技術(shù)監(jiān)控和可視化監(jiān)控也是一種非常重要且有效的手段，我們可以基于無線、有線通信技術(shù)的使用實現(xiàn)對重點單位、重要場所進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控管理，做到第一時間進(jìn)行監(jiān)控、巡查，也可以及時發(fā)現(xiàn)各類初起火災(zāi)，最大程度的減少火災(zāi)中人員傷亡和財產(chǎn)損傷。

4 結(jié)語

總的來說，本文分析了在火災(zāi)報警系統(tǒng)中使用無線電技術(shù)的優(yōu)勢，并得出結(jié)論，傳統(tǒng)有線通信技術(shù)受到了限制，難以滿足當(dāng)?shù)叵狸牭囊蟆ｋS著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，無線通信技術(shù)會變得越來越先進(jìn)，將其應(yīng)用于消防通信系統(tǒng)可以顯著提高通信質(zhì)量和穩(wěn)定性，從而提高消防隊的發(fā)展水平。