胡 琦

（浙江省消防救援總隊，浙江 杭州 310000）

0 引 言

跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理能夠整合不同網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)互通，從而擴大通信覆蓋范圍，而故障處理技術(shù)能夠在通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，迅速定位并修復(fù)故障，保障通信網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)穩(wěn)定運行[1]?？缇W(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理和故障處理技術(shù)的研究和應(yīng)用，對于提升消防應(yīng)急通信能力，保障人民生命財產(chǎn)安全具有重要意義。

1 消防應(yīng)急通信概述

高層建筑的規(guī)模龐大、功能復(fù)雜及人員密集，危險源眾多，一旦發(fā)生火災(zāi)，人員疏散和火災(zāi)撲救將面臨巨大的困難[2]。為保證火場救援人員有條不紊地進行組織和展開救援工作，確保人們自身能夠安全撤離，讓城市消防救援工作更加有效和高效，需要構(gòu)建一套完善的通信調(diào)度系統(tǒng)和機制。

2 跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理技術(shù)

跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理是通過整合不同通信網(wǎng)絡(luò)（消防一級網(wǎng)、二級網(wǎng)、三級網(wǎng)等）的資源，實現(xiàn)各級消防部門之間、消防部門與其他應(yīng)急部門之間的協(xié)同通信。跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理利用網(wǎng)絡(luò)整合技術(shù)，將不同通信網(wǎng)絡(luò)（有線通信、無線通信、衛(wèi)星通信等）進行有機融合，形成一個統(tǒng)一且高效的通信平臺?？缇W(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理與故障處理系統(tǒng)（Cross-network Collaborative Management and Fault Handling System，CCMFHS） 是一個綜合系統(tǒng)，結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理功能與故障處理機制。該系統(tǒng)的主要目標是提高網(wǎng)絡(luò)管理的效率，并提升網(wǎng)絡(luò)管理的響應(yīng)速度，從而確保網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行和故障的迅速恢復(fù)。在網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理方面，CCMFHS通過構(gòu)建一個集中化的管理平臺，實現(xiàn)對多個不同網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一監(jiān)控與管理，主要包括對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、鏈路及應(yīng)用的全面監(jiān)控，以及對網(wǎng)絡(luò)流量的實時分析與優(yōu)化。借助協(xié)同管理技術(shù)，該系統(tǒng)能夠自動識別并解決網(wǎng)絡(luò)中可能存在的問題，進而提升網(wǎng)絡(luò)的可用性和整體性能。在故障處理方面，該系統(tǒng)利用先進的故障檢測與診斷技術(shù)，以便快速且準確地定位故障源。一旦檢測到故障，CCMFHS 就會立即觸發(fā)相應(yīng)的處理流程，針對消防應(yīng)急通信中信道資源緊張的問題，采用信道分配技術(shù)，動態(tài)分配信道資源，實現(xiàn)各級消防部門之間、消防部門與其他應(yīng)急部門之間的數(shù)據(jù)共享，如火場情況、救援力量分布及救援物資調(diào)配等關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)，幫助指揮人員全面掌握火場情況，做出科學(xué)決策。各級消防部門可以實時獲取火場情況數(shù)據(jù)，指揮人員合理調(diào)配救援資源，提高救援效率。

3 故障處理技術(shù)

消防應(yīng)急通信利用先進的故障診斷工具和技術(shù)，能夠快速準確地定位通信故障的原因和位置。針對不同類型的通信故障，制定相應(yīng)的快速恢復(fù)方案。詳細記錄通信故障的發(fā)生時間、地點、原因及處理過程等信息，形成完整的故障記錄數(shù)據(jù)庫。

制定詳細的故障處理流程圖和操作指南，明確各級消防部門在故障處理中的職責(zé)和任務(wù)。使用跨區(qū)域增援作戰(zhàn)超短波通信頻點滅火指揮頻道頻道，組建跨區(qū)域增援作戰(zhàn)二級指揮網(wǎng)，常規(guī)信道分別存儲公安部指定消防部隊跨區(qū)域滅火救援專用頻點和市公安局多警種聯(lián)動專用頻點，以實現(xiàn)滅火指揮和資源協(xié)調(diào)的高效性與緊密合作。

在應(yīng)對森林火災(zāi)、大型火災(zāi)或其他重大突發(fā)事件等緊急情況時，跨區(qū)域通信網(wǎng)絡(luò)為各級消防部隊提供迅速、準確的指令發(fā)布，并及時傳遞信息。

公安部指定的消防部隊跨區(qū)域滅火救援專用頻點，確保不同地區(qū)之間的信息互通，協(xié)助遏制火災(zāi)蔓延。而市公安局多警種聯(lián)動專用頻點的設(shè)立，可以更好地實現(xiàn)各級公安機關(guān)的緊密配合，增強應(yīng)對突發(fā)事件的整體協(xié)同作戰(zhàn)能力。

4 跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理與故障處理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

4.1 系統(tǒng)需求分析

在消防應(yīng)急通信中，跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理與故障處理系統(tǒng)需滿足跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理的需求，即能夠整合不同通信網(wǎng)絡(luò)的資源，實現(xiàn)各級消防部門之間、消防部門與其他應(yīng)急部門之間的協(xié)同通信[3]。該系統(tǒng)需要具備故障處理功能，能夠快速準確地診斷通信故障的原因和位置，并采取相應(yīng)的恢復(fù)措施，確保通信的連續(xù)性[4-5]。系統(tǒng)具體需要滿足功能如下。一是實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理，提高指揮效率；二是實現(xiàn)故障快速診斷與恢復(fù)，保障通信暢通；三是具備預(yù)防性維護功能，降低故障發(fā)生概率；四是提供完善的數(shù)據(jù)支持，為故障預(yù)防和處理提供有力依據(jù)。

4.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

根據(jù)所述需求，文章設(shè)計了一套跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理與故障處理系統(tǒng)，具體架構(gòu)如圖1 所示。該系統(tǒng)采用分層架構(gòu)，包括數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層以及展示層，具有可擴展性和可維護性。

圖1 跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理與故障處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)層負責(zé)存儲和管理通信網(wǎng)絡(luò)的各類數(shù)據(jù)，如網(wǎng)絡(luò)拓撲、設(shè)備狀態(tài)及通信記錄等；應(yīng)用層提供跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理、故障處理及預(yù)防性維護等功能；展示層通過可視化界面展示系統(tǒng)的運行狀態(tài)和處理結(jié)果。在系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計中，充分考慮系統(tǒng)的可擴展性和可維護性。通過模塊化設(shè)計，各功能模塊之間相對獨立，采用開放的接口標準，支持與第三方系統(tǒng)集成和對接。

4.3 跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理與故障處理系統(tǒng)實現(xiàn)

在系統(tǒng)實現(xiàn)階段，將整合模擬廣播系統(tǒng)和基于網(wǎng)際互連協(xié)議（Internet Protocol，IP）的廣播系統(tǒng)，以確保融合通信系統(tǒng)能夠根據(jù)實際需求提供適當?shù)慕尤敕绞?。該舉措旨在實現(xiàn)系統(tǒng)的無縫集成和高效運行，以滿足用戶多樣化的通信需求。采用遠端廣播接入網(wǎng)關(guān)接入，再通過IP 網(wǎng)絡(luò)或內(nèi)部專網(wǎng)接入融合通信系統(tǒng)，支持高清多媒體接口(High Definition Multimedia Interface，HDMI）安卓（Android）系統(tǒng)的智能終端接入無人機視頻，實現(xiàn)無人機飛控器定位。消防應(yīng)急通信中的跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理與故障處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 消防應(yīng)急通信中的跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理與故障處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)

IP 廣播系統(tǒng)通過遠端廣播接入網(wǎng)關(guān)接入，利用IP協(xié)議進行傳輸，傳輸距離較長，故障自恢復(fù)能力較高。消防應(yīng)急通信中的跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理與故障處理系統(tǒng)的實現(xiàn)，是確保消防部門在緊急情況下能夠高效和準確地傳遞信息的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該系統(tǒng)需要整合不同網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同管理，同時能夠在短時間內(nèi)建立穩(wěn)定的通信連接，實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)的實時傳輸和共享，當發(fā)生通信故障時，系統(tǒng)能夠迅速切換到備用通信鏈路，確保通信的連續(xù)性。

5 試驗與結(jié)果分析

5.1 試驗設(shè)計

搭建一個涵蓋火災(zāi)探測器、報警控制器、備用電源以及通信接口等關(guān)鍵組件的消防應(yīng)急通信系統(tǒng)模擬環(huán)境。針對消防應(yīng)急通信系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障，如探測器故障、電源故障及通信故障等，分別進行模擬，并設(shè)計相應(yīng)的故障處理方案。具體試驗流程如下：首先，按照預(yù)設(shè)方案模擬故障；其次，觀察系統(tǒng)反應(yīng)，記錄故障現(xiàn)象，并根據(jù)處理方案處理故障；再次，觀察系統(tǒng)處理效果，記錄處理時間和處理結(jié)果；最后，重復(fù)以上步驟，進行多次試驗，以獲取更可靠的數(shù)據(jù)。

5.2 試驗結(jié)果分析

跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理與故障處理系統(tǒng)模擬試驗數(shù)據(jù)如表2 所示。

表2 模擬試驗數(shù)據(jù)

在兩次模擬的探測器故障中，跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同管理與故障處理系統(tǒng)均能夠準確識別并顯示故障。第一次是探測器無響應(yīng)，處理時間為60 s，結(jié)果是成功排除故障并恢復(fù)系統(tǒng)正常。第二次是探測器誤報，處理時間為75 s，結(jié)果是成功校準探測器并解決誤報問題。在模擬的電源故障中，系統(tǒng)同樣能夠準確顯示電源故障。處理方案為檢查電源線路并手動切換備用電源，處理時間為45 s。在兩次模擬的通信故障中，系統(tǒng)均能識別并顯示通信故障。第一次是通信中斷，處理時間為30 s，結(jié)果是成功修復(fù)通信故障并恢復(fù)系統(tǒng)通信正常。第二次是控制器與上位機通信失敗，處理時間為90 s，結(jié)果是成功配置通信參數(shù)并恢復(fù)通信。通信故障處理方案有效，但是處理與上位機通信失敗故障的時間較長。

模擬試驗表明，消防應(yīng)急通信系統(tǒng)在探測器故障、電源故障及通信故障方面均具備有效的故障處理能力，平均處理時間分別為67.5 s、45 s、60 s，說明系統(tǒng)在故障發(fā)生時能夠迅速響應(yīng)。

6 結(jié) 論

經(jīng)過深入研究和細致分析，針對探測器故障、電源故障及通信故障等常見技術(shù)問題，制定了相應(yīng)的故障處理方案。為確保這些方案的可行性和實用性，進行模擬試驗，結(jié)果顯示，這些故障處理方案在實際操作中表現(xiàn)出良好的效果和穩(wěn)定性，有效應(yīng)對各類故障問題，確保探測任務(wù)的順利進行。通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)間的信息傳輸和資源共享機制，國內(nèi)消防隊伍將能夠進一步提升消防隊伍整體效能和應(yīng)對復(fù)雜情況的能力。