摘要：在突發(fā)的特大災(zāi)害中，無線通信、短波無線通信、衛(wèi)星通信及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等消防應(yīng)急通信技術(shù)，能夠?yàn)榭焖俾鋵?shí)救援行動(dòng)，提供語音、數(shù)據(jù)和圖像通信技術(shù)支撐，在防范和遏制重大人員傷亡、防止公共網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施過度損壞等方面起著重要作用?；诖耍疚姆治隽讼缿?yīng)急通信技術(shù)在特大災(zāi)害中的應(yīng)用情況，以為特大災(zāi)害的消防應(yīng)急通信提供保障性條件，希望為相關(guān)領(lǐng)域工作者和研究人員提供有益參考。

關(guān)鍵詞：消防應(yīng)急通信技術(shù)；無線網(wǎng)絡(luò)；短波通信；特大災(zāi)害

一、引言

消防應(yīng)急通信技術(shù)是支撐消防應(yīng)急通信系統(tǒng)的重中之重。在突發(fā)特大災(zāi)害后，針對大范圍、長距離公共網(wǎng)絡(luò)通信癱瘓下的跨區(qū)域通信中斷、應(yīng)急通信容量模糊等情況，需要基于“快速、機(jī)動(dòng)、靈活”的原則，借助消防應(yīng)急通信技術(shù)，在常規(guī)消防通信網(wǎng)的基礎(chǔ)上，輔助衛(wèi)星通信、短波設(shè)備、短波平臺，編建“空、天、地、下”四位一體的消防應(yīng)急通信支撐體系，通過高效反應(yīng)，利用暢通的通信條件，解決災(zāi)害應(yīng)急救援過程中發(fā)生的問題，為消防救援力量的實(shí)時(shí)指揮和有效調(diào)度提供通信技術(shù)支撐，支持特大災(zāi)害應(yīng)急救援行動(dòng)的高質(zhì)高效開展。

二、特大災(zāi)害中的消防應(yīng)急通信技術(shù)

一般情況下，根據(jù)突發(fā)災(zāi)害的類型、程度、范圍，以及應(yīng)對災(zāi)害所需要的應(yīng)急通信資源等，為滿足現(xiàn)場應(yīng)急指揮、小部隊(duì)快速組網(wǎng)、移動(dòng)式互聯(lián)等技術(shù)應(yīng)用場景的需要，需架設(shè)較為簡潔、便于靈活操作的消防通信專網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)消防救援人員間的實(shí)時(shí)音視頻通話，為現(xiàn)場指揮、救援提供應(yīng)急通信保障。[1]另外，在應(yīng)急調(diào)度中，衛(wèi)星電話通信網(wǎng)、短波通信網(wǎng)也是其重要組成部分。

（一）消防無線通信三級網(wǎng)

在特大災(zāi)害救援中，消防350M無線通信三級網(wǎng)，是使用較為廣泛的無線通信網(wǎng)絡(luò)。消防一級無線通信網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋率的可靠程度上，能夠達(dá)到實(shí)際管理區(qū)域地理面積的80%左右，涉及自組建800MHz集群網(wǎng)，或加入350MHz集群網(wǎng)。消防二級無線通信網(wǎng)為現(xiàn)場指揮網(wǎng)，大多數(shù)為350MHz專用頻率，主要由指揮車車載臺、手持臺組成，負(fù)責(zé)完成現(xiàn)場不同級別指揮臺的交互聯(lián)絡(luò)和協(xié)同通信聯(lián)絡(luò)。消防三級無線通信網(wǎng)需要承擔(dān)的通信聯(lián)絡(luò)工作較為復(fù)雜，大部分使用350MHz，涉及手持臺、一體式無線通信頭盔臺等。

（二）短波無線通信

短波無線通信屬于遠(yuǎn)距離通信技術(shù)手段之一，具備較為顯著的抗干擾屬性，廣泛應(yīng)用在圖像、語音等信息的傳輸過程中。一旦發(fā)生特大災(zāi)害，需要通過短波無線通信技術(shù)，建立災(zāi)害應(yīng)急通信系統(tǒng)，防止網(wǎng)絡(luò)通信樞紐不暢對應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行造成的負(fù)性干擾，確保無線通信安全，保證應(yīng)急通信指揮調(diào)度工作能夠迅速、高效、有序開展，滿足特大災(zāi)害救援的實(shí)際需求。短波無線通信電臺（對講機(jī)）作為消防應(yīng)急救援過程中的備用通信技術(shù)，憑借其簡單的運(yùn)行條件，在大地震、水災(zāi)等大區(qū)域、大規(guī)模災(zāi)害發(fā)生時(shí)，能夠迅速建立消防應(yīng)急救援通信網(wǎng)。需要注意的是，短波無線通信難以完成遠(yuǎn)距離波段通信。

（三）衛(wèi)星通信

衛(wèi)星通信技術(shù)擁有諸多應(yīng)用優(yōu)勢。在消防應(yīng)急通信系統(tǒng)中，衛(wèi)星通信技術(shù)因信號覆蓋范圍廣、通信傳輸距離遠(yuǎn)而得到廣泛應(yīng)用。例如，衛(wèi)星通信可以通過較為穩(wěn)定可靠的線路和高靈活性，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、高質(zhì)量的通信[3]。在特大災(zāi)害發(fā)生后，一旦微波、光纜等無法支持中繼站的正常線路工作，5G衛(wèi)星通信技術(shù)可以在短時(shí)間內(nèi)，依靠全球范圍內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)連接，快速恢復(fù)通信，衛(wèi)星通信在特大災(zāi)害救援中發(fā)揮著重要的作用。

（四）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

作為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通常經(jīng)由通用的硬件互聯(lián)。在完成編程過程后，通用硬件可以實(shí)現(xiàn)信息傳輸、共享，在應(yīng)用時(shí)效性上較為明顯。特大災(zāi)害發(fā)生后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠在公共通信恢復(fù)后，及時(shí)為消防救援的消防定位、指揮調(diào)度等工作，提供視頻通話、影像傳輸、數(shù)據(jù)管理等方面的服務(wù)支持。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在特大災(zāi)害中的應(yīng)用，呈現(xiàn)出通用性、準(zhǔn)確性和安全性的特征，能夠確保數(shù)據(jù)信息傳輸、共享的安全性。

三、消防應(yīng)急通信技術(shù)在特大災(zāi)害中的應(yīng)用

（一）利用無線通信技術(shù)建立特大災(zāi)害消防應(yīng)急通信專用網(wǎng)絡(luò)

在實(shí)現(xiàn)特大災(zāi)害現(xiàn)場動(dòng)態(tài)化指揮過程中，可以利用無線通信技術(shù)、“專網(wǎng)集群通信+公網(wǎng)移動(dòng)通信”公專融合的方式，完成消防應(yīng)急通信系統(tǒng)的搭建。以公共消防應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，保障特大災(zāi)害中的應(yīng)急通信，將應(yīng)急通信貫穿于消防救援始末。其中，數(shù)字集群是指“專用移動(dòng)通信系統(tǒng)”，有助于實(shí)現(xiàn)通信的智能化，可以在災(zāi)害現(xiàn)場通信信號變動(dòng)的過程中，快速完成消防救援資源調(diào)度，滿足消防救援工作的實(shí)際通信需求。[4]通過PDT數(shù)字化集群通信系統(tǒng)，能夠快速拓寬無線通信技術(shù)的覆蓋范圍。利用移動(dòng)通信設(shè)備完成與多類型移動(dòng)終端通信接口對接。針對特大災(zāi)害，利用差異化等級的通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信裝置控制，確保通信數(shù)據(jù)在傳輸過程中的順序性和完整性，維護(hù)消防救援過程中的通信質(zhì)量。

（二）配備多樣化消防應(yīng)急通話規(guī)則，建立消防短波無線通信網(wǎng)絡(luò)

短波通信在抗干擾能力上較強(qiáng)，能夠在特大災(zāi)害中適應(yīng)較為復(fù)雜的通信環(huán)境。例如，在發(fā)生特大災(zāi)害后，短波通信能夠在30MHz內(nèi)，完成穩(wěn)定的信號傳輸。其通過中頻射頻信號預(yù)處理過程中的數(shù)字化結(jié)構(gòu)完成模擬變頻，進(jìn)行A/D采樣，同時(shí)，將采集的數(shù)據(jù)傳送到DSP設(shè)備中進(jìn)行數(shù)字化結(jié)構(gòu)下的變頻處理、數(shù)字解調(diào)，實(shí)現(xiàn)中頻軟件無線電系統(tǒng)數(shù)字信號處理資源相對窄化的處理，應(yīng)用中頻數(shù)字化接收機(jī)、系統(tǒng)組成多頻次通信系統(tǒng)。相較于傳統(tǒng)的常規(guī)短波通信形式，基于DSP設(shè)備的通信系統(tǒng)，能夠更加適應(yīng)特大災(zāi)害現(xiàn)場的通信條件。消防短波通信屬于常態(tài)化通信手段，數(shù)字短波通信系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性、抗干擾性較高，在非常態(tài)化的消防應(yīng)急通信過程中，需要通過配備多樣化消防應(yīng)急通話規(guī)則，建立消防短波通信網(wǎng)絡(luò)。為滿足特大災(zāi)害遠(yuǎn)距離消防救援指揮中的實(shí)時(shí)通信聯(lián)絡(luò)需求，需要通過非常態(tài)通信設(shè)計(jì)，建立短波非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。

（三）應(yīng)用衛(wèi)星通信系統(tǒng)，搭載便捷式、車載式衛(wèi)星通信電話

便捷式、車載式衛(wèi)星通信電話融合多模通信技術(shù)、車規(guī)級高精度定位技術(shù)等，已經(jīng)在特大災(zāi)害消防救援過程中得到大規(guī)模應(yīng)用。在行進(jìn)通信中應(yīng)用便攜式衛(wèi)星通信電話較多，在機(jī)動(dòng)通信中，車載式衛(wèi)星通信電話能夠發(fā)揮關(guān)鍵作用。[5]在特大災(zāi)害消防救援過程中，通過搭載一定數(shù)量的便捷式、車載式衛(wèi)星通信電話，能夠在災(zāi)害覆蓋區(qū)域完成陸地搜尋、救護(hù)協(xié)同的過程中，依靠衛(wèi)星通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、圖文傳輸及衛(wèi)星電話功能，滿足消防救援指揮命令的實(shí)時(shí)下達(dá)。為節(jié)約消防應(yīng)急救援過程中的應(yīng)急救援指揮和信息通信現(xiàn)代化的建設(shè)成本，利用已建成的、全國性的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，如衛(wèi)星資源、便攜站、動(dòng)中通、靜中通、地面站、網(wǎng)管中心等，聯(lián)合消防專網(wǎng)衛(wèi)星設(shè)備、公網(wǎng)衛(wèi)星設(shè)備等，根據(jù)特大災(zāi)害的現(xiàn)場救援信號不同進(jìn)行針對性的使用，從而為災(zāi)害救援現(xiàn)場的通信系統(tǒng)提供充分的信道資源支持。

（四）利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)高速傳輸數(shù)據(jù)，建立消防應(yīng)急通信系統(tǒng)

1.定位與指揮

一方面，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠聯(lián)動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，快速實(shí)現(xiàn)對特大災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)的全場域定位。利用地面與移動(dòng)站、移動(dòng)式指揮車、消防專用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行救援范圍的探查和現(xiàn)場情況的觀測，涉及特大災(zāi)害具體發(fā)生位置和災(zāi)害覆蓋區(qū)域的分布情況、消防水源及供水設(shè)施分布情況、通行路線情況等。在完成上述定位后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過實(shí)施信息標(biāo)記，為消防救援提供特大災(zāi)害整體救援現(xiàn)場資料，以衛(wèi)星通信車為通信媒介，通報(bào)災(zāi)情動(dòng)態(tài)，以此提升消防救援工作質(zhì)效，加快救援人員、救援物資的調(diào)度。[6]另一方面，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以為實(shí)時(shí)定位、追蹤消防車輛提供技術(shù)支撐。一旦通過無線傳感器、通信設(shè)備檢測到災(zāi)害覆蓋區(qū)域發(fā)生道路擁堵等問題，可以利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)傳輸，及時(shí)發(fā)出路況提醒，或提供路救援線路更換方案，實(shí)現(xiàn)消防車輛間的協(xié)同行駛，引導(dǎo)和幫助消防車輛及時(shí)到達(dá)特大災(zāi)害現(xiàn)場。另外，在特大災(zāi)害救援過程中，消防通信是消防指揮實(shí)現(xiàn)的根本前提。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，指揮中心、救援人員能夠準(zhǔn)確掌握災(zāi)害覆蓋區(qū)域的相關(guān)災(zāi)情數(shù)據(jù)，從而有效防止決策性失誤等造成的災(zāi)情擴(kuò)大和生命財(cái)產(chǎn)損失。

2.視頻指揮技術(shù)

無線視頻指揮是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在特大災(zāi)害消防救援過程中最突出的應(yīng)用功能。消防救援主要涉及現(xiàn)場指揮、救援與指揮中心三個(gè)重要組成部分。針對抗洪救災(zāi)等場景應(yīng)用消防4G、5G無線視頻指揮平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)音、視頻通話和數(shù)據(jù)傳輸，從而幫助消防救援力量快速了解災(zāi)害現(xiàn)場的災(zāi)情信息。同時(shí)，在進(jìn)行現(xiàn)場指揮過程中，視頻平臺以VPN虛擬專用網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星無線寬帶網(wǎng)絡(luò)、5G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在指揮場景中接入標(biāo)準(zhǔn)SIP對講終端，通過應(yīng)用可視對講終端、無人機(jī)、單兵音視頻設(shè)備等工具，實(shí)現(xiàn)音視頻監(jiān)控、實(shí)時(shí)通話等功能，加速災(zāi)情信息的傳輸效率，為調(diào)整、優(yōu)化災(zāi)害救援方案提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐，防止現(xiàn)場災(zāi)情的誤報(bào)、漏報(bào)。特大災(zāi)害發(fā)生后，消防無線視頻指揮能夠保持消防救援通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。救援力量可以提前通過移動(dòng)視頻清晰了解災(zāi)情。特大災(zāi)害發(fā)生后，現(xiàn)場情況一般較為復(fù)雜，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍上存在較大差異。消防救援通信網(wǎng)絡(luò)難以立即達(dá)到正常的公網(wǎng)移動(dòng)視頻通信標(biāo)準(zhǔn)。因此，需要在前期建設(shè)過程中，盡可能多地考慮使用能夠支持系統(tǒng)移動(dòng)性、便攜性的高性能裝置，為災(zāi)害救援提供現(xiàn)場移動(dòng)視頻指揮支持，確保系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)流暢運(yùn)行。

3.數(shù)據(jù)管理

在重大災(zāi)害救援現(xiàn)場，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不僅能夠快速傳遞大量災(zāi)情信息，還能夠針對數(shù)據(jù)信息實(shí)施加密處理，以此確保數(shù)據(jù)信息的安全性。同時(shí)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通過有效管理數(shù)據(jù)線，為消防救援提供接收網(wǎng)絡(luò)信息信號的多種渠道。結(jié)合非常態(tài)通信設(shè)計(jì)思路，為解決消防救援過程中遠(yuǎn)距離指揮通信面對的天氣因素干擾、通信設(shè)備造價(jià)高等實(shí)際問題，需要通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與消防通信系統(tǒng)的融合，建立消防短波無線通信網(wǎng)絡(luò)，通過輕量級配備有效應(yīng)對各種特大災(zāi)害救援過程中的消防通信保障系統(tǒng)，提升預(yù)防、處置災(zāi)害的綜合數(shù)據(jù)管理能力，控制與減輕特大災(zāi)害所引起的數(shù)據(jù)管理混亂問題，維護(hù)公共安全。

四、結(jié)束語

綜上所述，特大災(zāi)害的突發(fā)性、異常性、時(shí)空不確定性突出，動(dòng)態(tài)變化強(qiáng)，嚴(yán)重危害廣大人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全，消防應(yīng)急面臨的減災(zāi)救災(zāi)挑戰(zhàn)異常艱巨。鑒于災(zāi)害現(xiàn)場應(yīng)急通信條件的復(fù)雜性，為確保消防應(yīng)急通信的流暢度，快速實(shí)施搜尋、救護(hù)等行為，需要在強(qiáng)化消防救援技能、資源的過程中，通過應(yīng)用無線通信、短波無線通信、衛(wèi)星通信及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等消防應(yīng)急通信技術(shù)，保障救援工作的高質(zhì)量開展。

作者單位：黃雅蕾 鄭州市消防救援支隊(duì)

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