消防智能無線通信系統在滅火救援中的應用探討

通化市消防救援支隊 吉林 通化 134000

社會經濟在快速的向前發展,城市化建設進程在逐漸推進,火災形勢越來越嚴峻,隨著高層建筑以及大型的商業綜合體越來越多,新工藝以及新材料得到了更為廣泛的應用,火災發生的幾率也越來越大。應急通信對于消防隊伍滅火和災害事故搶險救援工作至關重要。為滿足消防隊伍在現場各種復雜作戰環境下通信需求,解決現有信號覆蓋技術手段不滿足消防實戰需要等問題,建立成體系的、智能的、融合的無線通信系統十分必要。

一、消防無線通信網的現狀分析

(一)消防無線通信系統裝備配備及運行情況。消防無線常規通信系統在整體開展以及建立的過程當中,通常是依據現階段的救援指揮體系,主要分為城市消防覆蓋網、滅火救援指揮網、戰斗網,通過轉信臺拓展網絡的覆蓋區域。從實際情況上來看,部分地區由于經濟不發達,無線通信裝備還停留在模擬常規技術上,由于缺乏相應的設備,組網也不夠完整,導致管區的覆蓋面積得不到進一步的擴展,使得火場的通信處于比較混亂的狀態。有些城市建設了數字集群通信系統。數字集群通信網的網絡容量比較大,通話質量得到了大幅度的提高,但是面對復雜高層地下、隧道等復雜的作戰環境,還存在信號延伸困難、通信不暢的情況。同時全國各地的洪澇、地震、泥石流、雪災、臺風等自然性災害事故頻發、對無線通信網絡抗毀能力、快速部署能力要求越來越高。當前通信系統還存在不適應新形勢新任務需要、專網盲區多、信號不穩定、通信設備雜、調度難度大等問題,影響了通信保障實際效果。

(二)消防無線通信頻率資源緊缺。消防無線通信系統在整體建立的過程當中,其中最重要的就是頻率資源。現階段消,防救援隊伍在開展工作的過程當中,無線通信使用的頻率資源最為緊缺,雖然消防救援隊伍會設置自己的專用頻點,但是數量非常有限,不能夠滿足實戰的需求。當災害的面積比較大時,需要開展大規模的跨區域聯合作戰,此時頻率資源不足的問題就尤為凸顯,很容易造成同頻干擾的問題,不能夠滿足大型災害現場的救援需求。

二、滅火救援無線通信組網技術體系

(一)滅火救援無線通信網的層次結構。將城市消防滅火救援無線通信網進行結構上的劃分,分別是消防一級網、消防二級網、消防三級網,根據不同的情況對技術組網進行適當的調整。消防以及網站應用的過程當中,主要是對城市的消防管區進行覆蓋,進一步的保障城市消防指揮中心和其他轄區的指揮中心的聯系。在應用車載電臺的過程當中,需要保證可靠通信覆蓋區超過城市轄區的85%。消防二級網能夠進一步的對作戰的現場進行通信的覆蓋,保障指揮員之間的通信聯絡。消防三級網是為了更好的保障戰斗員和指揮員之間的聯系,加強戰斗班組、戰斗員與駕駛員之間的聯系。

(二)應用自組網技術建設無線通信系統。在當前無線通信領域發展的過程當中,無線自組網是一種正在發展的網絡技術,它逐漸的滲透到了應急通信領域當中。自組網網絡支持自組網自治愈,系統具有搭建簡單、可靠性高、覆蓋面大、節點可移動、去中心化等特點,支持鏈型、星型、混合型等任意組網模式。相比傳統通信網,自組網通過單頻中繼技術,每層通信網絡僅需1個350兆頻點進行自組網基站之間聯網,具備自動判選功能,自動選擇最好的信號中繼轉發,不依賴于任何既設有線資源,只需要在高點完成全市主干網絡覆蓋,類同于發射一系列同步“通信 衛星”,高山基站之間的可靠無線連網距離可達100公里至幾百公里。再結合各個地區主干網,以及移動式自組網通信設備,還可以將信號延伸至地下空間、隧道、樓宇室內,通過無線多跳自組的形式,迅速為應急現場搭建安全可靠、易拆易建、即用即通的專網通信網絡,幫助指揮員實時掌控應急現場情況,及時決策調度,處理突發事件和開展現場救援。高山基站還可接入互聯網卡,對設備進行遠程的管理和監控。

(三)無線通信系統頻率配置。城市消防管區覆蓋網的范圍逐漸在擴大,通過對基礎通信系統的需求進行優化配置,結合本地移動通信系統的具體需求,調整無線通信的頻率。一級網建設選用雙頻點基站進行自組網,部分地區高山阻擋,為更好的進行信號覆蓋并節約建設成本,可以采用有線與無線自組網相結合的方式,雙頻點基站可以有效的避免單頻自組網基站之間有線連接與無線連接對通信信號所造成的干擾。二級網作為現場滅火救援指揮網通過單頻自組網方式實現對轄區的信號覆蓋,節約頻點資源,針對大型商場地下、高層建筑和隧道及鄉鎮等基站信號覆蓋困難度較大的場景,可與便攜基站和車載基站等移動自組網通信設備組成的應急通信網自動組網。設置應急通信頻率,大型救援滅火行動在整體開展的過程當中,電臺的數量會增加到最大化。此時需要對通信網絡進行優化調整,增加通信的信道,確保通信工作開展的過程當中,不會出現堵塞引起混亂的情況。針對于通信頻率資源比較缺乏的城市,可以通過設置無支援關系的通信頻率復用,確保每一個大隊和中隊有專用的頻率。窄帶終端需具備PDT模式,必要時可考慮接入公安PDT集群通信網,將來若建設應急通信PDT集群網,也可充分利舊,為窄帶終端快速升級。

(四)建設智慧融合無線通信系統。窄帶無線通信設備在滅火救援領域有著廣泛的應用,是消防隊伍進行指揮調度和應急通信的必要裝備,隨著新時期新任務的變化,在指揮調度過程中,不僅要“聽得到”還要“看得清”,通過視頻實時進行火情預判,掌握現場態勢,傳統視頻終端都是通過公網信號進行傳輸,窄帶無線通信系統受制帶寬限制,不能有效的進行數據傳輸。伴隨著通信設備智能化與信息化的不斷發展,基于窄帶自組網技術、LTE寬帶技術而產生的寬帶自組網通信設備有效的解決了無線視頻傳輸信號的需求。形成窄帶提供語音,寬帶提供數據的智能融合應急通信系統。目前消防通信員攜帶終端種類繁多,戰時攜帶、操作不便,影響作戰效率,融合終端實現寬窄帶、公專網融合,可接入語音自組網,PDT集群,有視頻采集任務時,可接入MESH自組網網絡、公網、LTE寬帶專網,終端可根據現場信號情況自動在MESH自組網網絡、公網與LTE寬帶專網之間靈活選擇通信鏈路,充分利用應急現場資源條件,真正實現“一部終端、多網接入”,有效減少單兵終端數量。

結束語

隨著消防救援隊伍的逐漸改革和轉型,傳統的消防救援隊伍已經逐漸向現代化和職業化的方向發展,成為了綜合的應急救援的主力軍,能夠解決各種復雜的滅火救援情況。在現代化的背景之下,消防救援隊伍在開展工作的過程當中,需要加大力度對智能無線通信系統進行建設,不斷的適應新常態化下的救援工作,強化消防智能無線通信系統在滅火搶險中的應用。