論“以人為本”的消防通信指揮系統建設

王貴江

摘 要：從系統體系結構、通信指揮組網以及動態圖像傳輸等技術理念上，闡述了“以人為本”的消防通信指揮系統建設。

關鍵詞：消防通信指揮系統；以人為本；系統體系結構；通信指揮組網技術；動態圖像傳輸技術

消防通信指揮系統是消防部隊通信指揮體系中，以計算機通信、有線通信、無線通信等技術為基礎，具有一體化指揮、控制、通信、信息處理和預警監控的綜合電子信息系統。早在上個世紀九十年代初，國家三部一委下發文件明確規定，消防通信指揮系統是城市公共基礎設施的組成部分，應當納入城市規劃統一進行建設。隨著現代化城市的快速發展，經濟繁榮的同時，也面臨的各種災害威脅越來越嚴重，由此公共安全問題日益突出。為了促進城市社會經濟與公共安全協調發展，國家已將城市公共安全列入中長期科技發展戰略研究計劃。

消防部隊是保障城市公共安全的重要力量，承擔城市公共安全應急救援任務。因此，消防通信指揮系統被列入城市應急救援體系。全球經濟的一體化和科學技術的日新月異，使社會對人的認識發生了很大變化，注重人的生命和人的發展已體現在各個方面，不僅在服務理念、管理理念上，甚至在技術理念上，都已凸現其終極標準的科學價值觀，我國在“十一五”規劃中也確立了“以人為本”的新發展觀。人的生命只有一次，所以人的生命安全是最寶貴的財產，城市公共安全的最終目的就是保障人的生命安全。面對新的形勢，消防通信指揮系統建設也必須適應現代城市的發展，與時俱進，堅持以人為本的宗旨，為城市應對突發和重大災害事故、保護人民生命財產提供技術支持和力量保障。

1 “以人為本”的系統體系結構

消防通信指揮系統是一項綜合技術應用系統。由于理念、觀念、概念的變化，它的構成和功能也在動態變化，它是處于對抗性狀態，面對大量不確定因素，在極短時間作出反應的系統，因而在網絡模式、處理平臺、決策模型等方面都應體現其“以人為本”的理念。

（1）網絡模式。系統網絡是系統體系結構的基礎。它是由各類功能子網組成的大區域網模式，將消防作戰體系結構中的消防指揮中心、消防站、移動通信指揮中心、城市重點保衛單位等四個層次有機聯系，形成從監控、預警、報警、接警、處理、決策到調度、通信、指揮等滅火救援一體化綜合信息系統。目前的系統體系結構已包括了公眾報警網、調度指令網、信息處理網、現場指揮網等四個功能子網。新的系統體系結構應將預警監控網納入其中。預警監控網是實施以人為本的消防通信指揮系統，設計新的體系結構必須建立的子網。預警監控網是系統的各種感知、監測對象的傳輸系統，它可以在第一時間獲取和收集系統所需的空中或地面的第一手信息，如它將定點圖像監控信息、高空了望情報以及重點部位、人員密集場所的探測監控信號等直接發送到消防指揮中心或監控中心進行處理，使系統能夠快速準確定位災害地點，預報災害發展趨勢以及啟動相應應急預案響應系統。它能在戰斗員作戰的過程中隨時監控前線的情況、人員所處狀態等，有利于保護作戰力量，快速決策實施有效滅火救援。它是系統性能指標最直接的反映。當然，立體化的預警監控網也有賴于各種新型感知監測裝備和技術的開發。

（2）處理平臺。系統的處理平臺應包括硬件、軟件、集成、交換等平臺，它是體現系統體系結構的應用層面，建設“以人為本”的消防通信指揮系統，處理平臺就必須做到統一、高效、可靠。而要實現高效、統一、可靠的處理平臺，關鍵在于軟件工程和數據工程的實施。 消防通信指揮系統應用軟件的規模大、層次多、復雜度高，是非常典型的應用系統。軟件從形成構想、設計開發、投入運行到最后退役是一個完整的生命周期。這個周期又可劃分為需求分析、總體設計、詳細設計、編程、測試和維護等階段。各階段順序進行，前一階段結果是后一階段的基礎和依據，這是個單向過程，前一階段出現錯誤或問題，后面各階段就會成倍放大或出現偏差。因此，這就要求軟件開發在需求分析階段形成的需求規格說明是完整、準確、細化的。目前實踐中，由于設計建設者對火警受理、調度指揮等專業業務的理解程度和系統應用環境的不同，使得上述要求很難達到。因而軟件工程一方面需要編制統一化、標準化、邏輯化的技術規程，另一方面需要建立初期設計、中期開發、后期試運行等幾個階段的工程評估機制。 數據的采集、分析、規范、錄入即為數據工程。處理平臺不僅需要軟件開發而且需要強大的數據支撐。數據作為信息時代重要和活躍的資源，對應用系統起著舉足輕重的作用。只有整合好消防基礎數據資源，編制滅火救援預案，建立健全的數據資源共享機制，才能保證在一旦發生災害時，經過快速的數據處理和分析，從數據庫中調出應急預案和數據信息，為滅火救援行動和指揮員判斷決策提供依據，進而達到發揮數據最大價值，體現系統以人為本的最佳應用效果。

（3）決策模型。決策模型是智能化系統體系結構的組成部分。新體系結構的決策模型構建應以搶救人的生命為第一原則。為了更有效應對城市各種類型火災或突發災害事故，消防通信指揮系統最典型的決策模型應為滅火救援力量出動方案的智能編程。確定智能編程決策模型的基本依據是災害類型和等級，而災害類型和等級是以燃燒物以及與建筑物、場所等有關的高度、密度、用途、重要性等災害風險因素劃分的。在以人為本的系統設計中，決策模型中人員密集場所或與人有關的建筑物、地點及時間等信息應作為加強第一出動力量調派的重要因素。即無論在何時何地發生何種類型何種等級的災害事故，只要有人員傷亡、人員被圍困或人員受到威脅等情況，系統決策模型要保證出動力量的優化、強化，有針對性地調派相應功能的車輛裝備，如云梯車、登高車、搶險救援車、破拆工具等，形成相對優勢，及時控制危害，盡可能減少人員傷亡。

2 “以人為本”的通信指揮組網技術

現代滅火搶險救援戰斗已愈來愈多呈現突發性、應急性以及大空間、大跨度的態勢。多部隊、跨地區聯合作戰的災害現場一般都是突發災害事故或重特大惡性火災，現場不僅投入車輛多、人員多、范圍廣、場面大，而且情況復雜多變。爆炸、倒塌或毒氣泄漏等危及戰斗員生命安全的緊急情況隨時可能發生。現有通信裝備的模擬組網方式無法保障現場調度通信的隨機突發、動態需求及實時暢通的要求，使得作戰決策、力量調集、緊急撤退等命令不能迅速下達，災情偵察、火災預警、災害發展趨勢及請求增援等信息不能及時上報，貽誤了戰機，造成人員傷亡。目前以模擬方式組網的系統不適應性主要體現在如下幾方面：

（1）隨機動態編組困難，容易造成混亂；

（2）一人多臺，操作使用不便；

（3）一機故障，影響全網；

（4）操作復雜，不利于指揮調度。

為了克服上述這些問題，針對突發災害事故及重特大惡性火災現場多部隊聯合作戰的特點，在現有的通信裝備基礎之上，應用智能天線、軟件無線電等先進技術，實現現場調度指揮功能，應當成為我國消防通信指揮系統設計的主要課題。軟件無線電最早是應軍隊具有不同架構移動通信系統的需求而產生的，由于不同種類系統運行在各自獨立的頻帶上，所以彼此互連互通就顯得非常必要。由美國首次提出一種實現無線通信的新體系結構，它的基本概念是把硬件作為無線通信的基本平臺，把盡可能多的無線通信功能用軟件實現。這也是無線通信領域從固定到移動、模擬到數字之后的第三次革命。 軟件無線電最突出的特點就是開放性和可編程性。最終目的是在系統結構相對通用和穩定情況下，通過軟件實現各種功能，使系統的改進和升級非常方便，且代價很小，實現不同系統間互聯和兼容。由此可見，軟件無線電是最有希望解決上述消防通信指揮組網中存在問題的可用技術。 智能天線系統是軟件無線電結構的基礎，是實現實時性、針對性、有效性通信指揮組網技術的關鍵。智能天線系統由復合天線陣、數字信號處理器和語音識別處理器組成。智能天線系統的復合天線陣能自動檢測不同頻率信號，跟蹤定位信號源，加強使用信道的信號強度，降低空閑信道的功耗，進行智能選頻。智能天線系統的數字信號處理器完成信息接收、多級過濾、信號二級檢錯與一級糾錯、信息自動定向分配、信息輸出、信息存儲與讀取等，實現智能調制功能。智能天線系統的語音識別處理器完成強干擾源下的特征語音檢索、識別及提取，實現智能特征語音識別功能。綜上所述，應用智能天線、軟件無線電技術可將災害事故現場指揮通信的控制功能和組網功能集成在一個全新的智能化管理平臺上，實現不同頻率的現有通信裝備之間隨機按需組網，致力于提高應急通信的實時性、針對性、有效性，使現場調度指揮的信息按照不同層面實行有序流動，阻止信號的擁擠、堵塞和混亂，減少頻道的信號干擾，最終達到信息流的高效運行。同時該平臺還具有移動公眾電話網、專用集群通信網等無線接口，構成了現場指揮調度的延伸網絡，為建立資源共享、綜合多種網絡的應急聯動指揮機制提供了技術平臺，提高了滅火搶險救援人員的通信效率，最終減少了戰斗人員的傷亡和損失。

3 “以人為本”的動態圖像傳輸技術

滅火搶險救援行動中，消防指戰斗員不僅要在火場外圍進行作戰，同時也要經常進入到建筑物內搶救被困人員或切斷危險源等等，因此確保各個層次指揮員與每一位戰斗員之間的聯系，確保指揮員對戰斗員行動的了解，就顯得至關重要。在人的信息感知系統中，百分之七十以上的信息量是由視覺器官接受的，因此，建設“以人為本”的消防通信指揮系統，在保證應急通信組網、語音通信暢通基礎上，還要發展和開發災害現場的動態圖像傳輸技術，才能增強指揮人員對現場態勢的感知能力，增強對現場消防指戰員的保護能力。 無線寬帶通信技術和衛星通信技術的發展，使得移動多媒體通信變為現實。目前，無線寬帶通信技術有采用IEEE802.11b系統標準的寬帶局域網絡以及IEEE最新批準的802.16標準?目前流行的是采用直接序列擴頻技術,工作在2.4GHz頻段,帶寬可達11Mbps,可隨信號強弱?環境等變化,在11Mbps?5.5Mbps?2Mbps?1Mbps之間切換,無需直線傳播?利用無線寬帶技術可以使災害現場臨時構成無線寬帶網，實現每個戰斗員配備相應裝備后，均成為網絡的終端使用者，可將自己周圍的圖像、語言以及自身生命監控信息通過寬帶網隨時傳遞到現場通信指揮車或者是通信指揮中心，進而達到指揮中心實現靈活機動的現場組網。衛星通信是真正的全天候、全地域的無縫隙通信技術。它具有覆蓋面廣，容量大，通信不受地理環境和氣候條件的限制等特點，如果將衛星通信與地面無線移動通信結合，互為補充，互為支持，就可構成天地一體的多媒體移動通信系統，為滅火救援動態圖像傳輸提供切實可行的技術手段。

本文從系統體系結構、通信指揮組網以及動態圖像傳輸技術等幾個方面闡述了建設以人為本消防通信指揮系統新的設計思想。將系統的科學性、快速性、有效性、可靠性、安全性做為以人為本設計思想的具體體現，同時指出了系統建設中應著重研究的技術問題。筆者相信，消防通信指揮系統建設會隨著各種新技術、新裝備的出現而不斷創新，但不管如何演變和進化，其“以人為本”基本宗旨的技術理念不會變，且應在未來的系統建設中不斷完善和發展。