高霽月

（西安市消防救援支隊特勤大隊，陜西 西安 710000）

0 引 言

隨著消防部隊信息化水平的不斷提高，消防調(diào)度指揮由過去的粗放型逐步向集約型轉(zhuǎn)變。在城市高樓消防救援時，前方臨時指揮中心、后方指揮部與火災(zāi)現(xiàn)場人員之間的順暢通信是救援中必不可少的一環(huán)，對應(yīng)急通信的時效性和可靠性提出較高的要求[1-2]。通過分析消防現(xiàn)場移動通信技術(shù)的主要內(nèi)容和技術(shù)性問題，提出對應(yīng)的優(yōu)化措施。

1 消防現(xiàn)場移動通信發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 通信設(shè)備的更新和升級

數(shù)字對講機(jī)具有更好的語音質(zhì)量、更廣的覆蓋范圍及更強(qiáng)的抗干擾能力，已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的對講機(jī)。消防人員可以通過智能手機(jī)等移動設(shè)備進(jìn)行通信，實現(xiàn)語音、圖像和視頻的傳輸，提高信息的傳遞效率和準(zhǔn)確性。

1.2 無線通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和優(yōu)化

為解決消防現(xiàn)場存在的信號覆蓋不良等情況，一些地區(qū)已經(jīng)開始建設(shè)專用的消防通信網(wǎng)絡(luò)，以提供更穩(wěn)定、更可靠的通信服務(wù)。此外，還有一些先進(jìn)的通信技術(shù)被應(yīng)用于消防現(xiàn)場，如長期演進(jìn)（Long Term Evolution，LTE）和5G 通信技術(shù)等，能夠提供更高速、更低延遲的通信服務(wù)，滿足消防現(xiàn)場對大數(shù)據(jù)傳輸和實時視頻監(jiān)控的需求[3]。

1.3 應(yīng)用軟件的開發(fā)和使用

消防人員可以通過應(yīng)用軟件實現(xiàn)位置共享、任務(wù)分配及實時監(jiān)控等功能，提高工作效率和安全性。同時，一些智能化的技術(shù)被應(yīng)用于消防現(xiàn)場，如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等，為消防人員提供更多的輔助和支持。

2 移動通信主要技術(shù)組成與問題

2.1 消防現(xiàn)場移動通信主要技術(shù)內(nèi)容

消防現(xiàn)場移動通信系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，需要集成各種硬件和軟件資源，確保消防人員能夠在緊急情況下實時、高效、安全地通信和協(xié)作。消防現(xiàn)場移動通信的主要技術(shù)內(nèi)容如下。

2.1.1 數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)利用蜂窩移動數(shù)據(jù)通信（3G、4G、5G）網(wǎng)絡(luò)等，為消防現(xiàn)場提供寬帶數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。利用專用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，如泛歐集群無線電（Trans European Trunked Radio，TETRA）、P25（Project 25）等，為消防通信提供特定頻率的數(shù)據(jù)傳送服務(wù)，具有更高的安全性和可靠性[4-5]。

2.1.2 無線網(wǎng)絡(luò)與信息處理技術(shù)

臨時搭建無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Networks，WLAN），在現(xiàn)場快速部署，用于場內(nèi)通信和信息共享。衛(wèi)星通信可以為遠(yuǎn)離常規(guī)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的災(zāi)區(qū)提供通信支持。信息處理和管理平臺包括指揮調(diào)度系統(tǒng)、集成運(yùn)營管理、通信調(diào)度及地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)大數(shù)據(jù)的收集、分析及處理[6]。

2.1.3 應(yīng)用軟件和服務(wù)

通信協(xié)議和接口用于通信設(shè)備間的互聯(lián)互通。位置跟蹤和導(dǎo)航服務(wù)通過全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）或室內(nèi)定位系統(tǒng)，提供實時位置信息。情景模擬和決策支持系統(tǒng)可以在復(fù)雜環(huán)境下提供模擬預(yù)測和應(yīng)急決策。

2.1.4 用戶穿戴設(shè)備與虛擬技術(shù)

頭戴顯示（Head Up Display，HUD）設(shè)備允許消防員在執(zhí)行任務(wù)時查看重要信息，不必分心。智能手表和健康監(jiān)測設(shè)備用于監(jiān)測消防員的生理狀態(tài)，通過增強(qiáng)現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）和虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）技術(shù)進(jìn)行模擬訓(xùn)練，或在執(zhí)行任務(wù)時可視化危險源和導(dǎo)航路徑[7]。

2.1.5 安全和加密技術(shù)

在消防現(xiàn)場移動通信中，端到端加密技術(shù)能夠確保信息在傳輸過程中的安全性。端到端加密是一種特殊的加密方式，通過在信息發(fā)送端對信息進(jìn)行加密，在接收端進(jìn)行解密，確保信息在整個傳輸過程中的機(jī)密性。通過采取有效的網(wǎng)絡(luò)安全措施，防止網(wǎng)絡(luò)攻擊和數(shù)據(jù)泄露。

2.2 消防現(xiàn)場移動通信面臨的技術(shù)問題

由于消防現(xiàn)場的特殊性和復(fù)雜性，消防現(xiàn)場移動通信系統(tǒng)面臨多種技術(shù)難題。

2.2.1 環(huán)境適應(yīng)性的問題

消防現(xiàn)場環(huán)境通常較為惡劣，通信設(shè)備需要在這些極端環(huán)境下穩(wěn)定工作，對硬件的耐久性和信號傳輸能力提出了巨大的挑戰(zhàn)[8-9]。例如，在高層建筑、地下空間以及偏遠(yuǎn)地區(qū)，蜂窩網(wǎng)絡(luò)信號可能無法完全覆蓋，嚴(yán)重影響消防人員的通信。因此，需要使用可靠的通信方案，如便攜式中繼器或衛(wèi)星通信，來保證通信的連續(xù)性和可靠性。

2.2.2 應(yīng)急通信處理能力

在緊急情況下，實時通信至關(guān)重要，任何延遲都可能導(dǎo)致生命財產(chǎn)的損失。因此，減少延遲和加快數(shù)據(jù)傳輸速度是移動通信技術(shù)需要解決的問題。現(xiàn)代消防操作依賴高清視頻、建筑藍(lán)圖、實時數(shù)據(jù)等大量數(shù)據(jù)的快速傳輸，對通信網(wǎng)絡(luò)的帶寬提出了較高的要求，同時對后端的數(shù)據(jù)處理能力提出挑戰(zhàn)。消防現(xiàn)場需要實現(xiàn)各種通信系統(tǒng)、監(jiān)測裝置及傳感器無縫集成，以便提供全面的情報支持。如何確保這些系統(tǒng)之間有效地協(xié)同工作，是技術(shù)集成方面的一個主要挑戰(zhàn)。

2.2.3 安全性和友好性問題

通信系統(tǒng)需要保障消防行動的指令不被非法監(jiān)聽或干擾，因此高等級的加密和安全措施對保護(hù)敏感信息至關(guān)重要。系統(tǒng)需要具備較好的簡便性和應(yīng)對快速變化情況的靈活性，以便消防人員在緊張的救援環(huán)境下操作通信設(shè)備。隨著穿戴設(shè)備的發(fā)展，實時監(jiān)控消防人員的生理狀態(tài)對于確保其安全性至關(guān)重要，如何在不影響行動自由的同時進(jìn)行有效的健康監(jiān)測有待解決。

3 消防現(xiàn)場移動通信技術(shù)優(yōu)化途徑

3.1 網(wǎng)絡(luò)覆蓋優(yōu)化

在消防現(xiàn)場周圍增設(shè)更多的基站，以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，提升信號質(zhì)量。這樣可以確保消防人員在任何角落都能夠穩(wěn)定地連接網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。在消防車輛、消防設(shè)備或指揮中心等重要位置，增加信號中繼設(shè)備或信號增強(qiáng)器，增強(qiáng)信號的傳輸力度和穩(wěn)定性。

3.2 通信設(shè)備優(yōu)化

使用專業(yè)的消防通信設(shè)備，如耐高溫、防水防塵的對講機(jī)和移動終端等。這些設(shè)備應(yīng)具備可靠的通信性能和良好的抗干擾能力，以適應(yīng)復(fù)雜的消防現(xiàn)場環(huán)境。此外，為消防部門配置專屬的通信頻段，避免頻譜資源的競爭和沖突，提高通信的穩(wěn)定性和可靠性。

3.3 數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化

消防現(xiàn)場需要傳輸大量的數(shù)據(jù)，包括視頻監(jiān)控、圖像傳輸及位置信息等。采用高速的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎头€(wěn)定性[10]。使用數(shù)據(jù)壓縮算法對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，減少帶寬占用，降低傳輸延遲。同時，優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和算法，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎涂煽啃浴?/p>

3.4 應(yīng)急通信系統(tǒng)建設(shè)

根據(jù)消防現(xiàn)場的通信需求和應(yīng)急要求，選擇適用于消防現(xiàn)場的通信設(shè)備，如對講機(jī)、移動終端、無線電臺等。這些設(shè)備應(yīng)具備可靠的通信性能、抗干擾能力和適應(yīng)惡劣環(huán)境的特點(diǎn)。組建覆蓋消防現(xiàn)場的通信網(wǎng)絡(luò)，確保穩(wěn)定的通信連接和高質(zhì)量的通信服務(wù)。設(shè)立一個專門的消防指揮中心，用于管理和調(diào)度消防救援行動。中心應(yīng)配備應(yīng)急通信設(shè)備，可以與現(xiàn)場人員實時通信，并與其他部門和機(jī)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。

3.5 技術(shù)培訓(xùn)和使用規(guī)范

對消防人員進(jìn)行移動通信技術(shù)相關(guān)知識的培訓(xùn)，提高其操作水平和應(yīng)急響應(yīng)能力[11-12]。同時，制定并實施嚴(yán)格的通信使用規(guī)范，確保工作人員正確、有效地使用通信設(shè)備。

4 結(jié) 論

隨著5G 通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能以及機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)的快速發(fā)展，結(jié)合目前消防現(xiàn)場移動通信存在的技術(shù)問題，可以從網(wǎng)絡(luò)覆蓋、通信硬件設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸以及應(yīng)急通信體系建設(shè)等方面開展優(yōu)化，提升消防現(xiàn)場的通信能力和效率，在緊急情況下及時傳遞信息并開展指揮調(diào)度，保障消防救援工作的順利進(jìn)行。