消防救援室內通信定位探討

楊源林

摘要：本文將針對消防救援室內通信定位展開分析，力求通過室內通信定位來進一步提升消防員的滅火效率和安全系數。

關鍵詞：消防救援;室內通信定位;分析

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）03-0025-01

1 現階段火災特點和傷亡實例

在當前時期火災的種類繁多，例如，家庭火災、易燃易爆品火災、人員密集場所火災等，而針對不同類型的火災火場特點也有所不同。比如，家庭類的火災容易產生大面積的燃燒，并且環境雜亂;人員密集的建筑內部火災疏散困難，造成群死群傷的可能性更大;工業廠房可燃物多，且復雜的火場環境嚴重威脅著深入內部搜救的消防救援人員的人身安全。例如，2015年1月2日13時14分許，哈爾濱道外區太古街727號--南頭日雜物品倉庫發生火災。21時37分，火災大樓坍塌。當時正在3樓滅火救援的19名消防戰士，被全部掩埋廢墟之中，其中5名消防戰士犧牲，14名消防戰士受傷。

2 火場定位軟硬件系統類別

總體來講，由于室內火場環境的動態性比較強并且會經常發生不可預測的改變，在室內通信定位當中所依賴的基礎設施工作的有效性也會受到影響，這給室內定位技術的準確性和可靠性提出了嚴峻考驗。因此，筆者從當前時期消防救援的實用性的角度出發，來分析現階段幾種主流的室內定位手段：

2.1 依附于wifi信號覆蓋的室內定位技術

現如今，wifi技術作為人們最廣泛使用的一種無線網絡技術，無論是使用范圍還是抗干擾性穩定性都能達到較高的水準，并且在定位系統當中也有著廣泛的應用。一般情況下，wifi定位技術分為以下兩種：其一是通過一個移動接收設備和多個無線網絡發射器的信號強度來計算移動接收端與各無線發射端之間的距離，以此來推算出接收端的具體位置信息（如圖1所示）;其二則是通過提前備案建筑內位置點位的信號強度信息，并且將其與接收端設備進行反饋、對比信號指紋強度，最終找到相似的數據來進行精準定位，但是運用這種方式會導致工作量變多，并且在記錄數據的過程中所耗費的時間也較長。因此，這樣的wifi定位技術只應用于一些指定的實驗環境，無法在建筑發生火情之前進行系統錄入，火場內部復雜的干擾環境也對wifi定位結果準確性有很大影響。

2.2 無線電信號的定位技術

無線電信號定位技術在復雜環境中有著比較有效的定位效果，并且無線電信號覆蓋的范圍比較廣、穿透性也比較強，因此，經常應用于廣播通信電視領域當中，通過無線電信號定位能夠根據接收端接收到基站信號的強度，從而精準的測算出移動端與基站的距離，以此方式來進行定位。無線電信號定位系統的優點是衰減比較小，造價成本也比較低，并且精準度要比wifi定位技術的精準度高，科研人員也在一直研發無線電信號定位系統的精準技術，力求能夠在今后的發展中進一步提高其精準性。但是無線電信號定位技術也有著一定的缺點，例如，雖然穿透性比較強，但它的抗干擾性相對比較差，垂直定位的精度有待提升，在開展高層建筑搜救時還是有著一定局限性的[1]。

2.3 超聲波定位技術

超聲波定位技術廣泛應用于定位雷達當中，通過移動端提前部署固定的應答器并且發出超聲波，再利用反射式的測距法和三角定位進行精準地計算，以此來得到被測人員的實際位置。超聲波的定位技術優點是其精準度較高、響應時間更短，并且，通過超聲波來進行定位在測量距離時可以達到厘米級別，相比于前兩種定位技術，超聲波定位的精準度顯然是要更高一些的;在垂直高度測量的過程中它也有著極高的精準度。但是超聲波定位技術最大的缺點是穿透性比較差，難以應用于建筑內部，且在火場環境下的抗干擾能力較為薄弱，設計和實施成本也比較高。

2.4 超寬帶室內定位技術

與傳統無線通信技術不同的是，超寬帶技術是一種新型無線定位技術，適用于一些室內環境較為復雜并且人流量較高、人員密集的場所。它的原理是人員佩戴的定位標簽利用脈沖信號發射位置數據，經定位基站接收，計算出標簽信號到達不同基站的時間差進行定位（如圖2所示）。其優點是精準度高并在信號強度較弱時仍能精準定位，同時在信號傳播的過程當中衰減小并且具有高質量的覆蓋性，抗干擾、功耗低、穿透性比較強也是它的主要優點，但是我國的超寬帶室內定位技術還處于正在發展的過程當中，相對于其他定位技術來說不是十分成熟，并且投入成本也比較高[2]。

2.5 計算機視覺分析定位技術

計算機視覺分析是近階段發展迅速的圖像分析技術，其應用在室內定位的優點是摒棄了傳統的定位分析運算，而是靠火場內部消防員實時回傳的視頻圖像，通過與三維建模預案、影像資料或監控視頻的分析對比，運算得出的分析結果。5G網絡的快速發展，也使圖像實時回傳對比成為可能。但是由于火場內部煙霧影響視頻圖像獲取、建筑內部公網癱瘓等情況，使視頻分析定位技術還是有較大局限性。

3 結語

在消防員進行搶險、救災的過程當中如何能夠更高效率的救人并且自救是一個所需要重點探究的永恒課題，而最大限度營救人民群眾的生命和財產，保障消防人員自身的安全更是所有消防從業者的一個共識。因此，火場室內定位系統發展方向一定要逐步趨于合理化、有效化，才能最大程度的提高滅火救援的整體效率。

參考文獻

[1] 王悅，趙春宇.消防救援中WIFI室內定位關鍵技術的研究[J].電子設計工程，2014，22（21）：63-65+69.

[2] 陳德權.應急通信指揮與三維定位系統在消防中的應用[J].中國西部科技，2014，13（09）：67-70.

Abstract：This article will analyze the indoor communication positioning of fire rescue， and strive to further improve the fire extinguishing efficiency and safety factor of firefighters through indoor communication positioning.

Key words：fire rescue; indoor communication positioning; analysis