寬窄帶融合通信系統(tǒng)在消防應(yīng)急救援中的應(yīng)用

張語(yǔ)涵

消防無(wú)線(xiàn)通信是消防救援人員從事指揮調(diào)度、滅火救援、搶險(xiǎn)救災(zāi)和處置突發(fā)事件保障任務(wù)順利完成的必要通信手段。洛陽(yáng)消防支隊(duì)在有限的基站信號(hào)范圍內(nèi)，在救援現(xiàn)場(chǎng)采取了寬窄帶融合通信方式，有效地保障了災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)的通信暢通。

隨著城市化進(jìn)程不斷加快，消防接警出動(dòng)的次數(shù)越來(lái)越多，對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)通信保障需求不斷。消防無(wú)線(xiàn)通信沒(méi)有建成一張網(wǎng)，將會(huì)導(dǎo)致火場(chǎng)通信不暢、通信混亂等問(wèn)題。為了解決救援現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)通信暢通問(wèn)題，文章通過(guò)總結(jié)消防無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)常用組網(wǎng)模式，分析消防無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)難以成形的原因，提出了將寬窄帶融合通信應(yīng)用到消防應(yīng)急救援中，打通救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的最后一公里通信障礙。

無(wú)線(xiàn)通信組網(wǎng)模式

消防無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)由三級(jí)網(wǎng)組成：

消防一級(jí)網(wǎng)（城市消防管區(qū)覆蓋網(wǎng)）主要用于保障城市消防通信指揮中心與所屬消防大隊(duì)、消防站固定電臺(tái)和車(chē)載電臺(tái)之間的通信聯(lián)絡(luò)。各級(jí)消防指揮人員的少量手持電臺(tái)在通信中心區(qū)域范圍內(nèi)也可加入該網(wǎng)，在使用車(chē)載電臺(tái)的條件下，一級(jí)網(wǎng)的通信覆蓋區(qū)通常不應(yīng)小于城市消防管區(qū)地理面積的80 %。消防一級(jí)網(wǎng)要求無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳播距離遠(yuǎn)，覆蓋面廣。

消防二級(jí)網(wǎng)（火場(chǎng)指揮網(wǎng)）適用于保障滅火作戰(zhàn)中火場(chǎng)范圍內(nèi)各級(jí)消防指揮員手持電臺(tái)之間的通信聯(lián)絡(luò)。與企事業(yè)單位專(zhuān)職消防隊(duì)、搶險(xiǎn)急修隊(duì)等協(xié)作單位的火場(chǎng)協(xié)同通信也可在該網(wǎng)中實(shí)施。消防二級(jí)網(wǎng)要求無(wú)線(xiàn)電臺(tái)要有較高兼容性，信號(hào)傳播距離適中，信道數(shù)量適中。

消防三級(jí)網(wǎng)（消防戰(zhàn)斗網(wǎng)）主要用于火場(chǎng)各參戰(zhàn)消防中隊(duì)內(nèi)部，中隊(duì)前后方指揮員之間、指揮員與戰(zhàn)斗班班長(zhǎng)之間、班長(zhǎng)與水槍手及戰(zhàn)斗車(chē)駕駛員之間，以及特勤搶險(xiǎn)班戰(zhàn)斗員之間的通信聯(lián)絡(luò)。消防三級(jí)網(wǎng)對(duì)信號(hào)傳播距離要求不高，但要求電臺(tái)數(shù)量多、信道數(shù)量多、信號(hào)穿透能力強(qiáng)。

消防無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)難以成形的原因分析

1.無(wú)線(xiàn)通信設(shè)備昂貴

常規(guī)通信系統(tǒng)由基地臺(tái)、中繼臺(tái)和移動(dòng)臺(tái)等組成。集群通信系統(tǒng)主要由基站、移動(dòng)臺(tái)、調(diào)度臺(tái)和控制中心組成。滿(mǎn)足消防一級(jí)網(wǎng)建設(shè)需求，就需要各種設(shè)備在數(shù)量上堆疊，其建設(shè)成本在百萬(wàn)元至千萬(wàn)元不等。

2.無(wú)線(xiàn)通信機(jī)理復(fù)雜

無(wú)線(xiàn)通信頻率稀有、國(guó)家管控、消防專(zhuān)用頻率資源有限，常規(guī)通信中會(huì)出現(xiàn)信道不足，同頻干擾嚴(yán)重等情況。且不是所有的無(wú)線(xiàn)通信電臺(tái)都可以相互實(shí)現(xiàn)通聯(lián)，不同標(biāo)準(zhǔn)、不同制式都會(huì)不兼容，即便采用相同調(diào)制方式的設(shè)備，也不一定兼容。

3.制式標(biāo)準(zhǔn)種類(lèi)繁多。目前，國(guó)內(nèi)外的數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn)很多，主流的專(zhuān)用數(shù)字集群技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有GT800，GoTa，TETRA，iDEN，DMR，dPMR，APCO Project25，PDT，F(xiàn)HMA等。

寬窄帶融合通信系統(tǒng)在應(yīng)急救援中應(yīng)用

為了保障消防應(yīng)急救援快速響應(yīng)，現(xiàn)場(chǎng)通信暢通，提高指揮員指揮效率，本文提出將寬窄帶融合通信系統(tǒng)應(yīng)用到滅火及搶險(xiǎn)救援中，現(xiàn)場(chǎng)采用應(yīng)急自組網(wǎng)和公網(wǎng)對(duì)講兩種通信方式，快速搭建無(wú)線(xiàn)局域?qū)＞W(wǎng)，保障現(xiàn)場(chǎng)通信暢通，同時(shí)也可通過(guò)公網(wǎng)GSM鏈路實(shí)現(xiàn)與后方指揮部互聯(lián)互通，兩條鏈路相互補(bǔ)充，并通過(guò)融合通信平臺(tái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，將現(xiàn)場(chǎng)的語(yǔ)音和視頻信息迅速回傳至后方指揮中心，如圖1所示。

如果現(xiàn)場(chǎng)不需要視頻圖像上傳，只需要語(yǔ)音傳輸，可以啟用窄帶數(shù)字無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)，它不需要依賴(lài)其他外部設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)，可在全天候、全地形狀況下使用。每一臺(tái)設(shè)備既是通信工具，又是通信中繼，通過(guò)無(wú)線(xiàn)多跳自組網(wǎng)的形式迅速為應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)提供安全可靠、易拆易建、即用即通的語(yǔ)音通信組網(wǎng)覆蓋，為各種復(fù)雜環(huán)境提供通信保障。若設(shè)備在工作過(guò)程中出現(xiàn)基站故障或失效后，會(huì)自動(dòng)搜索可連接設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要靈活地組建網(wǎng)絡(luò)，鏈狀、樹(shù)狀、網(wǎng)狀組網(wǎng)均能靈活部署，實(shí)現(xiàn)隨需而動(dòng)，隨欲而通的語(yǔ)音通信網(wǎng)絡(luò)。特別適用于樓宇密集、野外山區(qū)、井下和地下車(chē)庫(kù)等復(fù)雜特殊環(huán)境的救援通信保障，如圖2所示。

消防通信的主要任務(wù)是保障各種信息的傳遞，重點(diǎn)是保障滅火救援作戰(zhàn)指揮的信息傳遞，它是完成各類(lèi)滅火救援任務(wù)必要的組成部分。消防救援面臨的災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)日趨復(fù)雜，通信保障是需要面臨的重要問(wèn)題，本文提出將寬窄帶融合通信系統(tǒng)應(yīng)用到滅火救援現(xiàn)場(chǎng)，保障災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)通信暢通，并將現(xiàn)場(chǎng)語(yǔ)音圖像實(shí)時(shí)傳輸給后方指揮中心，為指揮決策提供有力依據(jù)。