大型災(zāi)害事故現(xiàn)場消防通信保障方法

張 煜

（海西州消防救援支隊，青海 德令哈 817000）

0 引 言

大型災(zāi)害事故現(xiàn)場消防通信是指在發(fā)生災(zāi)害事故時，為了保障救援人員的通信需求而建立的特定通信系統(tǒng)。消防通信可以提供實時、可靠的通信支持，協(xié)調(diào)和指揮救援行動，并確保救援人員之間的有效溝通。大型災(zāi)害事故容易導致通信網(wǎng)絡(luò)癱瘓、設(shè)備受損或無法正常運作的情況，給救援工作帶來極大挑戰(zhàn)，因此如何保障通信正常是災(zāi)后救援工作的核心問題?；谠摫尘?，深入了解大型災(zāi)害事故場景中的通信保障需求，分析消防通信的保障方法，有效應(yīng)對災(zāi)害事故帶來的通信難題。

1 大型災(zāi)害事故現(xiàn)場消防通信的特點及功能

1.1 大型災(zāi)害事故現(xiàn)場消防通信的特點

大型災(zāi)害事故現(xiàn)場消防通信具有實時性、高可靠性、多通道通信、多媒體傳輸、區(qū)域覆蓋廣、信息共享和協(xié)作等特點。（1）實時性，在大型災(zāi)害事故中，時間是救援行動的關(guān)鍵因素，消防通信需要具備實時傳輸信息的能力，以保障指揮、協(xié)調(diào)以及決策的快速反應(yīng)。（2）高可靠性，大型災(zāi)害事故現(xiàn)場常伴隨著復雜的環(huán)境和極端條件，如火災(zāi)、爆炸、煙霧等[1]。因此，消防通信系統(tǒng)必須具備高可靠性，能夠在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運行，保證救援人員安全和有效的指揮協(xié)調(diào)。（3）多通道通信，在大型災(zāi)害事故現(xiàn)場，通信網(wǎng)絡(luò)常常受到嚴重干擾，傳統(tǒng)的通信手段可能無法正常運作，因此消防通信系統(tǒng)需要支持多通道通信，包括無線電通信、衛(wèi)星通信、網(wǎng)絡(luò)紅外通信等，提供備用的通信途徑[2]。（4）多媒體數(shù)據(jù)傳輸，消防通信系統(tǒng)不僅需要傳輸語音信息，還需要傳輸圖像、視頻以及其他多媒體數(shù)據(jù)，以提供更全面和準確的信息支持。這些數(shù)據(jù)能夠幫助救援人員更好地了解現(xiàn)場情況，進行準確的決策和指揮。（5）區(qū)域覆蓋廣，大型災(zāi)害事故現(xiàn)場通常是一個較大的區(qū)域，消防通信系統(tǒng)需要具備廣泛的區(qū)域覆蓋能力，目的是實現(xiàn)與救援人員和指揮中心的實時通信。（6）信息共享和協(xié)作，在災(zāi)害事故應(yīng)急救援中，多個部門和機構(gòu)參與救援行動，需要實現(xiàn)信息的共享和協(xié)作。因此，消防通信系統(tǒng)需要提供多用戶接入、信息集成以及資源共享的功能，促進各方之間的協(xié)作合作。

1.2 大型災(zāi)害事故現(xiàn)場消防通信的功能

大型災(zāi)害事故現(xiàn)場消防通信可以幫助消防人員完成災(zāi)后救援工作。首先，消防通信具有指揮調(diào)度功能，在災(zāi)害事故現(xiàn)場，消防通信系統(tǒng)需要實現(xiàn)指揮員對救援人員的指揮與調(diào)度，包括向救援人員下達指令、協(xié)調(diào)各個救援隊伍的行動和監(jiān)控救援進展等。通過消防通信系統(tǒng)的指揮調(diào)度功能，可以提高救援行動的協(xié)同性和效率。其次，消防通信具備實時信息傳遞功能，如救援人員與指揮中心語音通話、文字信息的發(fā)送和接收，以及圖像、視頻等多媒體信息的傳遞。通過實時信息傳遞功能，可以及時了解和共享現(xiàn)場情況，做出準確的決策和指揮。再次，消防通信具有頻道和優(yōu)先級管理功能[3]。在災(zāi)害事故現(xiàn)場，通信頻道資源有限，需要進行有效的管理和調(diào)度。消防通信系統(tǒng)需要具備頻道和優(yōu)先級管理功能，根據(jù)不同救援行動的需求，合理分配通信頻道和資源，確保救援人員之間的通信順暢和優(yōu)先級的確定。最后，消防通信具有位置定位和追蹤功能，在災(zāi)害事故現(xiàn)場，了解救援人員的準確位置對救援行動至關(guān)重要[4]。消防通信系統(tǒng)可以通過定位技術(shù)，實現(xiàn)對救援人員位置的實時定位和追蹤。這有助于指揮員了解救援人員的分布情況，合理調(diào)度資源，提高救援的效率和安全性。

2 大型災(zāi)害事故現(xiàn)場消防通信保障方法

2.1 建立消防應(yīng)急通信系統(tǒng)

2.1.1 構(gòu)建大型災(zāi)害事故現(xiàn)場消防衛(wèi)星專網(wǎng)

在大型災(zāi)害事故中，通信網(wǎng)絡(luò)常常受到嚴重的破壞和干擾，傳統(tǒng)的通信設(shè)備可能無法正常運作。通過建立消防衛(wèi)星專網(wǎng)，可以在通信網(wǎng)絡(luò)受限或中斷的情況下提供可靠的通信支持，并實現(xiàn)大范圍的通信覆蓋，為現(xiàn)場救援提供圖像及信號支持。消防衛(wèi)星通信系統(tǒng)如圖1 所示。在設(shè)計大型災(zāi)害現(xiàn)場消防衛(wèi)星專網(wǎng)時，需要考慮以下技術(shù)層面的問題：（1）考慮衛(wèi)星通信的覆蓋范圍、帶寬、傳輸速率、抗干擾能力等因素，在設(shè)計衛(wèi)星專網(wǎng)時可以采用地球同步軌道衛(wèi)星、中地球軌道衛(wèi)星以及低地球軌道衛(wèi)星等；（2）消防衛(wèi)星專網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足大范圍通信需求和高可靠性要求，可以采用星型、網(wǎng)狀或混合型等架構(gòu)，將各個節(jié)點和終端設(shè)備連接起來，實現(xiàn)通信信息的傳輸和交換；（3）需分析衛(wèi)星通信設(shè)備的可靠性、抗干擾能力以及適應(yīng)復雜環(huán)境的能力，通過衛(wèi)星終端、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器、天線、傳輸設(shè)備等，提高通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（4）消防衛(wèi)星專網(wǎng)需要采取合適的加密和安全措施，確保敏感信息的保密性和完整性，同時考慮冗余設(shè)計、備份系統(tǒng)和故障恢復機制等，提高系統(tǒng)的可靠性和容錯性[5]。

圖1 消防衛(wèi)星通信系統(tǒng)

設(shè)計大型災(zāi)害現(xiàn)場消防衛(wèi)星專網(wǎng)的流程如下：首先，需進行系統(tǒng)需求分析，了解大型災(zāi)害現(xiàn)場的特點和通信需求，包括通信范圍、帶寬需求、通信質(zhì)量要求以及設(shè)備互操作性等；其次，需與相關(guān)部門和救援機構(gòu)溝通，獲取消防通信保障的具體需求和期望，根據(jù)需求分析的結(jié)果選擇適合的衛(wèi)星通信技術(shù)；再次，可根據(jù)通信范圍、容量、抗干擾能力、帶寬以及可靠性等因素評估選擇地球同步軌道衛(wèi)星、中地球軌道衛(wèi)星或低地球軌道衛(wèi)星等，隨后根據(jù)通信需求和衛(wèi)星通信技術(shù)的特點設(shè)計網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，確定星型、網(wǎng)狀或混合型架構(gòu)；最后，考慮衛(wèi)星網(wǎng)關(guān)、地面站和移動終端的布局與數(shù)量，確保覆蓋范圍和通信質(zhì)量滿足要求。在此基礎(chǔ)上，使用加密技術(shù)保護通信數(shù)據(jù)的機密性和完整性，采用認證和授權(quán)機制確保只有授權(quán)用戶可以訪問系統(tǒng)，保護通信信息不被非法獲取和篡改[6]。同時，采用冗余設(shè)計，確保關(guān)鍵設(shè)備的備份和故障恢復，以防止單點故障導致整個系統(tǒng)失效。定期進行設(shè)備維護和檢修，確保設(shè)備的穩(wěn)定性和性能。設(shè)計過后對系統(tǒng)進行測試，包括通信鏈路測試、通信質(zhì)量測試、系統(tǒng)集成測試等，確保消防衛(wèi)星專網(wǎng)在災(zāi)害現(xiàn)場能夠穩(wěn)定運行并滿足要求。

2.1.2 建設(shè)移動消防指揮中心

移動消防指揮中心可以快速部署到災(zāi)害現(xiàn)場，為救援人員提供實時的指揮、調(diào)度和協(xié)調(diào)支持，確保救援行動的高效性和安全性。在建設(shè)移動消防指揮中心時，首先需選擇具備移動性和靈活性的通信設(shè)備與技術(shù)，包括便攜式指揮車、通信設(shè)備、電源設(shè)備等。通信設(shè)備可以選擇語音對講機、無線電設(shè)備、衛(wèi)星通信設(shè)備等，滿足各種通信場景的需求。其次，建立完善的指揮調(diào)度系統(tǒng)，包括指揮控制臺、通信系統(tǒng)接口、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）等。通過指揮控制臺，指揮員可以實時監(jiān)控救援現(xiàn)場的情況，與救援人員進行語音通話和信息傳遞，并準確指揮救援行動。再次，應(yīng)確保移動消防指揮中心在災(zāi)害現(xiàn)場能夠建立可靠的通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋，通過搭建應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，利用衛(wèi)星通信或無線電通信等技術(shù)，實現(xiàn)寬帶通信和多通道通信的要求。最后，移動消防指揮中心需要具備獨立的電源供應(yīng)系統(tǒng)，確保在災(zāi)害現(xiàn)場能夠持續(xù)運行?？梢圆捎冒l(fā)電機、太陽能供電、蓄電池等方式，提供可靠的電源支持，并避免因電力中斷而影響救援行動。同時，移動消防指揮中心應(yīng)具備靈活性和快速部署的能力，應(yīng)該能夠迅速調(diào)度到災(zāi)害現(xiàn)場，并根據(jù)實際需求進行布局和配置，以最大限度滿足救援行動的通信需求[7]。通過建立移動化的指揮中心，可以實現(xiàn)指揮、調(diào)度以及協(xié)調(diào)的即時性和靈活性，提高救援行動的響應(yīng)速度與協(xié)同能力，有效解決災(zāi)害現(xiàn)場的通信問題，實現(xiàn)救援工作的科學化和規(guī)范化。

2.2 優(yōu)化現(xiàn)場消防通信技術(shù)

為保障大型災(zāi)害事故現(xiàn)場的消防通信，優(yōu)化現(xiàn)場消防通信技術(shù)十分重要。首先，可采用抗震設(shè)計和技術(shù)，確保通信設(shè)備在地震等災(zāi)害發(fā)生后能夠正常運作。使用防護措施，如防水、防塵、防腐蝕等，使設(shè)備能夠在惡劣環(huán)境下長時間工作。同時，選擇具備抗震性能的通信設(shè)備和系統(tǒng)，如采用抗震支架、減振裝置等降低設(shè)備震動和振動的影響，確保通信設(shè)備的穩(wěn)定性和持續(xù)運行能力。其次，消防通信需要能夠適應(yīng)大型災(zāi)害事故搶險救援的特點和通信需求?？梢圆捎妙l分多址、時分多址等通信技術(shù)，提高通信容量和抗干擾能力，或增加通信頻段和頻點的選擇，避免頻段擁擠和通信干擾。根據(jù)現(xiàn)場情況實時調(diào)整頻段和頻點，保證通信質(zhì)量。最后，增加各種通信設(shè)備的續(xù)航能力。為了確?，F(xiàn)場消防通信工作的順利進行，應(yīng)選擇高效節(jié)能的通信設(shè)備，減少能耗并延長電池續(xù)航時間，對此可使用低功耗的無線電通信設(shè)備、高容量電池等。同時，優(yōu)化設(shè)備功耗管理系統(tǒng)，確保通信設(shè)備在使用和待機狀態(tài)下的能耗控制，延長續(xù)航時間。此外，使用可充電電池或備用電池，并實施智能電池管理，確保通信設(shè)備在緊急情況下能夠持續(xù)供電，為消防救援行動提供關(guān)鍵的通信支持。

2.3 采用多元化通信方式

多元化通信方式就是在消防通信系統(tǒng)中同時采用多種通信技術(shù)和設(shè)備，目的是提高通信的可靠性、覆蓋范圍以及適應(yīng)性。在大型災(zāi)害事故現(xiàn)場，傳統(tǒng)的通信設(shè)備可能受到限制或干擾，因此采用多種通信技術(shù)很關(guān)鍵?？刹捎脽o線電通信、衛(wèi)星通信、移動通信等多種技術(shù)，利用不同通信技術(shù)的優(yōu)勢，提高通信的可靠性和覆蓋范圍[8]。多元化通信方式的關(guān)鍵是將不同的通信網(wǎng)絡(luò)進行互聯(lián)和集成，可采取如下做法：將無線電通信網(wǎng)絡(luò)與移動通信網(wǎng)絡(luò)進行互聯(lián)；將衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)與地面通信網(wǎng)絡(luò)進行集成。通過互聯(lián)和集成，實現(xiàn)不同通信網(wǎng)絡(luò)之間的無縫銜接，提高通信的連通性和通信質(zhì)量。需要注意的是，通信頻道在消防通信中十分重要，因此需要注意多通道通信的問題，以此提高通信容量和抗干擾能力，確保多方同時進行通信時的通信質(zhì)量。通過多元化的移動通信終端設(shè)備，滿足不同救援人員的通信需求，提高通信的便捷性和靈活性。

3 結(jié) 論

在大型災(zāi)害事故現(xiàn)場，消防通信至關(guān)重要。優(yōu)化現(xiàn)場消防通信技術(shù)、采用多元化通信方式以及運用其他輔助通信系統(tǒng)均是確保消防救援行動順利進行的關(guān)鍵措施。通過提升抗震救災(zāi)和災(zāi)后恢復能力、適應(yīng)搶險救援特點和通信需求、增加通信設(shè)備的續(xù)航能力，可以更好地應(yīng)對災(zāi)害現(xiàn)場的通信挑戰(zhàn)。在設(shè)計災(zāi)害現(xiàn)場消防通信保障方案時，需全面考慮通信設(shè)備與技術(shù)選擇、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計、信息安全保障以及可靠性保障等，確保消防通信保障系統(tǒng)在災(zāi)害現(xiàn)場的高效運行。消防通信不僅僅是傳遞信息的工具，更是救援行動的重要支持系統(tǒng)，需高度重視消防通信問題。通過不斷提升災(zāi)害現(xiàn)場的消防通信保障水平，為災(zāi)后救援提供堅實的基礎(chǔ)。