消防智能無線通信網在滅火搶險中的應用研究

懷柔消防救援支隊 北京 101400

1 無線通信技術概述

1.1 短波通信技術

短波是指波長10～50m，頻率在3～30MHz范圍內的電磁波。短波通常由天線發送，在地面和電離層之間來回反射，最終被信號接收天線所接收。短波的傳播距離能夠長達數萬公里，且能夠大幅度跨越地面障礙物，受到地形地貌的影響較小。因此，短波通信技術作為無線通信技術的一種多被用于遠程指揮領域[1]。

1.2 超短波通信技術

超短波是指波長1～10m，頻率在30～300MHz范圍內的電磁波。超短波原本是消防滅火救援指揮活動中應用的主要通信技術，但隨著城市范圍的不斷擴大，城市內高層、超高層建筑物的數量激增，超短波的傳遞受到較大的阻礙和干擾，不再適用消防滅火救災這種復雜、極端的領域使用。在城郊、鄉村等處的消防滅火救援中使用也有受到山林、特殊地形阻礙的可能性，因此，在消防領域中的利用率逐漸下降。

1.3 集群通信技術

集群通信技術是一種能夠兼顧模擬話音、數字話音的通信技術，不僅能夠為個人提供基礎的移動通信服務，還能夠滿足個人與個人之間的任意通信。集群通信技術的應用提高消防滅火救援領域中上下級、前后方的通信質量，使得一線消防人員不僅能夠及時接收來自上級、后方的指揮命令，還能夠及時將自己的信息傳遞回去，進一步提高指揮工作的質量和效率。集群通信技術的應用一定程度上填補了超短波技術的不足，改善了城市、鄉村、山區消防信號覆蓋難和受干擾程度大的問題。

2 消防智能無線通信網組網形式分析

消防智能無線通信網的組網形式為三級無線網絡，其中以及網絡為主干通信網絡；二級網絡為現場指揮網絡；三級網絡為隨機網絡，具體情況如下。

一級網線網絡需要覆蓋火災搶險全部范圍，可采用常規臺，有火災搶險指揮中心基臺、現場應急指揮臺車、固定臺等共同組成，為便于火災搶險現場實際情況能夠及時準確地傳輸到指揮中心，指揮中心的指揮命令和相關指示能夠及時下達，一級網絡的覆蓋范圍不應小于30km，至少要覆蓋火災搶險區域重點防護位置的80%。同時，還要保證公共有線電話可以直接呼入以及網絡電臺，開展有線或者無線呼叫及通話。一級無線通信網絡主要應用在火災搶險執勤備戰和火災搶險過程的通話聯絡中，保證指揮中心能夠及時了解火災情況，火災搶險人員能夠及時達到現場。二級無線通信網絡用于火災搶險現場指揮，也可以使用常規電臺，由火災搶險應急指揮臺車、手持無線通話臺等組成，用于火災現場個人員進行的通話聯絡，保證指揮命令能夠及時下發，促使火災搶險工作能夠高效開展，盡快撲滅火情，降低損失。三級無線通信網絡是火災搶險網絡，使用常規電臺，以各消防大隊、中隊為單位，進行通話聯絡，是整個火災搶險的主要無線通信網絡。為提升現有無線資源的利用率，可結合火災搶險現場實際情況，重復使用臺頻資源，應用實例表明，此種無線通信組網信號穩定，沒有較大的干擾因素，可有效解決火災搶險范圍大、現場情況復雜達的問題[2]。

3 在滅火搶險中的應用

3.1 火災現場實時圖像傳輸

消防智能無線通信網及用于火災現場實時圖像和音頻采集中，主要功能是信息整合、信息處理和信息傳遞，是整個監控系統中重要內容，將會給系統信息監測精度帶來直接影響。所以，在信號采集流程設計過程中，需要嚴格按照簡單、高效的要求進行。在信號采集流程設計過程中，主要包含對兩路信息的收集、處理和分析，由采集電路中主控單片機進行數據采集和分析，根據系統數據傳遞要求對傳遞的信息進行統一處理，之后利用通用串口協議把數據傳遞到無線發射模塊中。

3.2 消防車輛實時監控

滅火搶險是一項非常復雜工作，涉及的內容比較多，指揮中心、各級消防應急部門，既要高度關注火災現場情況，也要全面監控消防車輛。消防車輛在行駛中，難免會遇到堵車問題，從而延誤滅火搶險的最佳時機，通過消防智能無線通信網可及時監控消防車輛行駛情況，提醒消防車駕駛人員選擇正確的行駛路線，以免延誤滅火搶險時間。同時，也可以時刻提醒駕駛人員，注意行車的安全性，以免發生交通事故。更重要的是通過消防智能無線通信網可提前規劃消防車出動的時間、形式軌跡等，按照火災現場實際情況，獲得滅火搶險全過程圖像，包括：接警、出動、出水、救援等，保證滅火搶險工作能夠有條不紊地進行。

3.3 在火災高危單位視頻監控

在滅火搶險中，火災高危單位是消防部門開展救援和保護的重點項目，在消防結合體系下，對火災高危單位進行動態化監控顯得尤為必要，需要采取一系列科學先進的技術，來保證高危單位的安全性，避免造成更大的損失，采用消防智能無線通信網可實現全天候動態化監控。可以和三大主體無線移動運營商取得聯系，為消防智能無線通信網提供專用線路，通過先進的計算機技術、通信技術、視頻處理技術等，實現對火災現場情況的實時監控。消防智能無線通信網后端系統由輸入設備、無線通信設備、通信模塊、處理模塊、顯示模塊、現實設備、存儲模塊、消防管理數據庫等共同組成。在滅火搶險中應用消防智能無線通信網時，涉及的關鍵技術是無線通信技術、視頻信息編碼技術、傳輸技術、遠端設備、自動化控制技術等。消防智能無線通信網后在滅火搶險中應用時具有很強的實用性、靈活性、機動性，可為滅火搶險提供必要的技術支持[3]。

4 結束語

在現代通信網絡設備的作用下，能夠把各個建筑物獨立的火情自動報警系統進行聯網處理，并在地理信息系統、視頻監控系統等現代化設備作用下，在監控中心對所有聯網建筑物中國災報警情況進行實時監測，實現消防設施集中管理，便于及時發現火情并處理，降低對群眾及國家生命財產安全的影響。