廣域窄帶自組網在消防通信保障中的應用研究

摘要：

為積極響應國家消防救援局關于“三斷”情境下應急通信保障及日常演練的嚴格要求，優化與升級消防通信技術成為當務之急。窄帶自組網技術以其卓越的抗災韌性、靈活的部署特性及迅速構建通信網絡的能力在消防通信領域得到了廣泛應用。本文概述了消防應急通信保障網絡建設的要求、廣域窄帶自組網技術的基礎與特點以及該技術在消防通信保障中的建設策略和應用優勢。通過案例分析，展示了該技術在極端情況下保障通信方面的關鍵作用，強調其在提升消防應急通信保障能力方面的重要價值。

關鍵詞：廣域窄帶自組網；消防通信；災害事故；應用分析

引言

在公共安全環境日益復雜的背景下，消防應急救援事件頻發，對通信保障網絡的構建提出了更高要求。特別是在災害發生時，消防救援力量需迅速抵達現場并高效執行救援任務，而惡劣的環境會使通信保障網絡無法維持正常工作，從而降低救援行動執行效率。在這樣的背景下，無線自組網技術以其獨特的優勢，為消防應急通信保障提供了一種新的解決方案。它能快速構建無中心、自組織的多跳無線網絡，滿足窄帶通信需求，能在應急情況下快速部署和靈活調整。

一、消防應急通信保障網絡建設要求

隨著城市化進程的加速和建筑結構的日趨復雜，城市地區頻繁遇到消防應急救援事件，部分區域消防應急通信保障網絡的構建面對著極為嚴苛的環境條件，給網絡構建帶來了前所未有的挑戰。突發事件發生后，消防救援力量須及時抵達現場，并依據實時網絡信息通信狀況，高效部署通信網絡，立即執行救援任務。因此，要求消防應急通信網絡構建工作必須充分考量特殊情況，以提升應急通信保障工作的精確性和響應速度。

消防應急救援涉及的場景包括火災、洪災等多種類型，因此通信網絡建設必須根據實際，確保救援信息傳遞的高效性和準確性，從而保障后續救援工作的順利開展。在通信網絡構建與發展中，應重視保障手段的多樣化、保障要素的多元化。在實際工作中，信息的及時性是通信保障的關鍵，特別是視頻和數據信息的傳播需要重點關注[1]。

二、廣域窄帶自組網技術

（一）廣域窄帶自組網通信技術基礎

窄帶無線自組織網絡是一種依托無線通信技術的網絡架構，展現出自組織性、自我恢復力及多跳通信等核心特性。低功耗、低速率的特點能保障其在無基礎設施支撐的環境下實現終端設備間的直接互通，尤其適用于低帶寬需求、低時延要求的應急通信場合。它無須依賴傳統的固定基礎設施，能快速部署并靈活擴展，在消防應急事件中提供堅實可靠的通信支撐。窄帶無線自組織網絡的自我恢復能力，允許網絡在部分節點失效時，自動調整路由并修復網絡，保持通信的連貫性[2]。

（二）廣域窄帶自組網的特點

1.靈活擴展與動態適應

自組織網絡技術的核心特征在于其高度靈活的架構，能夠迅速響應各類突發狀況。在緊急救援行動中，無論是面臨設備數量波動還是位置變換，該系統均能無縫銜接，自適性重構網絡布局，確保信息暢通無阻，提高現場指揮與協同作戰效率。

2.持久續航與低功耗表現

依托窄帶通信解決方案，自組織網絡終端展現了優異的能源管理性能。裝置能在有限能量供給下延長作業周期，尤其是在荒野考察或臨時部署情景中連續運行24小時以上，大幅度減輕了物資補給負擔，有效降低了維護成本。

3.廣泛覆蓋與穩定連接能力

窄帶信號的天然優勢賦予了自組織網絡超乎尋常的傳輸范圍。從理論上講，單一跳點即可覆蓋高達80公里的距離，通過廣域窄帶混搭模式，可在邊陲或海域成功克服地形限制，構建穩定、不間斷的通信橋梁，滿足關鍵場合下的聯絡需求[3]。

三、廣域窄帶自組網在消防通信保障中的建設策略

（一）構建高效消防通信指揮系統

廣域窄帶自組網技術以自組織、自修復和靈活部署的特點，為消防通信指揮系統的構建提供了強有力的技術支持。在災害發生時，利用廣域窄帶自組網技術，可以迅速搭建起一個覆蓋廣泛、通信穩定的指揮中心，實現各類資源的統一調度和實時信息共享。同時，該技術還能夠根據災害現場的氣象、地質、水文以及植被分布等實時信息，構建出精確的分析模型，為消防救援隊伍提供科學、準確的決策依據。通過廣域窄帶自組網技術搭建的網絡通信系統，可以確保消防指揮中心能夠實時接收到來自災害現場的音頻和視頻信息，全面掌控救援進度，為后續救援決策提供有力支持[4]。積極推進消防通信指揮系統的構建，應遵循模塊化原則，以提升各級指揮層級在應急救援和作戰指揮中的智能化水平。廣域窄帶自組織網絡技術的應用強化了不同層級間的信息流通和資源共享，提高協同作戰效率。數據共享策略的實施，進一步優化了滅火資源分配，使其更加科學、準確。

（二）建立多部門協調聯系機制與明確聯動流程

在構建消防救援應急通信體系過程中，關鍵環節在于創建一個多部門信息共享平臺，該平臺涉及政府、消防部門、應急管理機構、公安機關以及交警部門，從而實現實時通信和協同作戰。在災害發生時，各部門可以迅速響應并協同作戰，共同應對災害挑戰。在消防救援應急通信體系構建中，必須確立聯動程序，以實現領導、通信、指揮和調派的統一化，保障多個部門之間通信響應有序進行。廣域窄帶自組網技術以其強大的通信能力和自組織性，能夠在復雜多變的災害現場快速構建起穩定的通信網絡，為多部門間的協調聯動提供強有力的技術支持和保障[5]。

（三）強化日常消防應急通信演練與準備

在消防救援工作中，強化應急通信演練與實戰準備是提高救援效率和質量的重要手段。在各種復雜的災害場景和通信環境下，廣域窄帶自組網技術可快速建立通信網絡，為消防救援人員提供關鍵的通信保障。在訓練過程中，消防救援人員可以了解設備的基本運行原理和維護方法，并熟練掌握操作方法。同時，通過場景模擬，還可以培養消防救援人員根據災害事故現場的不同條件有效地部署和使用廣域窄帶自組網設備，確保在緊急情況下，能夠迅速而準確地進行設備搭配與選擇。通過建立和完善應急預案培訓與模擬演練體系，能提高消防救援人員的應急處置能力，還能在日常培訓與訓練中積累經驗，為未來的救援工作打下堅實基礎[6]。

（四）發展消防通信專業人才梯隊

消防通信保障工作對專業技術和技能的要求日益提高。因此，加強消防通信專業人才隊伍建設，是保障消防通信的關鍵所在。廣域窄帶自組網技術的快速發展和應用，對消防通信人才提出了新的要求，傳統的消防通信業務骨干培訓班模式已難以滿足當前的需求。因此，要將廣域窄帶自組網技術培訓納入消防通信人才日常工作中，培養出一批具備專業知識和技能的消防通信人才。同時，鼓勵消防通信人才不斷學習和創新，推動廣域窄帶自組網技術在消防通信保障領域的廣泛應用和發展。建立一套完善的人才激勵與流動機制，將吸引更多杰出人才投身消防通信保障工作，從而為消防救援任務的高效執行提供人才支持[7]。

四、廣域窄帶自組網在消防通信保障中的應用優勢

（一）實現全區域及時通信覆蓋

鑒于突發事件地點的不可預知性和隨機分布特征，構建一個能夠迅速、全面地實現通信覆蓋的應急通信網絡顯得尤為重要。特別是在經濟欠發達地區，由于基礎設施滯后，信息通信手段往往較為落后，這進一步增加了應急通信的難度。然而，廣域窄帶自組織網絡技術憑借節點間的無中心自動組網機制，成功地在全省乃至更廣泛的地域內實現了聯網覆蓋。面對郊區、曠野、森林以及地下場所這類難以觸及的區域，該技術能夠迅速在突發事件點迅速鋪設網絡，實現100%覆蓋。此技術不僅提供了穩定的跨區域長距離通信能力，還在災情核心區域組建臨時通信系統[8]。

（二）展現強大的防災抗毀能力

相較于傳統的常規網絡，廣域窄帶自組織網絡技術在防災抗毀性能方面表現出獨特的優勢。該技術通過節點間的無線互聯，構建了一個具有極強生存能力的通信網絡。該技術所采用的無中心網絡拓撲結構展現出更高的穩定性，即使在網絡遭遇故障或特殊情況時，也能夠有效避免全面的通信中斷。這種分布式的網絡結構使得網絡中的每個節點都具有一定的冗余性，即便某個節點發生故障，其余節點仍能正常工作，從而保證網絡的連續性和穩定性。此外，通過快速添加新的節點，可以迅速恢復受損的網絡，提高整體抗毀能力和可靠性。這種獨特的防災抗毀性能使得廣域窄帶自組織網絡技術非常適合應用于應急救災和偏遠地區。

（三）快速部署以應對緊急狀況

由于突發事件無法預知事件的地點和位置，現場情況往往復雜多變，因此應急通信網絡必須具備快速響應和部署能力。該技術的快速響應與部署能力為現場指揮通信工作提供了有力支撐，幫助決策者快速獲取現場信息，做出正確決策。廣域窄帶自組織網絡技術還能夠根據現場情況的變化，進行動態調整和優化，確保通信的連續性和穩定性。

（四）突破地形限制，實現立體組網

在特定地理區域，如險峻山谷、茂密叢林、封閉地下室以及狹長隧道等，復雜的地形特征與結構性障礙是無線信號傳播的天然難關。在這類環境中，傳統的無線通信方式往往會遇到信號衰減、干擾及屏蔽等問題，導致通信中斷或質量下降，嚴重影響信息的及時傳達與接收。利用廣域窄帶自組織網絡技術，通過便攜單頻中繼基站實現無線聯網，并采用多跳轉發技術引入信號，能夠迅速實現信號盲區與指揮大本營之間的通信互通，從而構建一個立體化的通信網絡，為這些特殊區域的應急通信提供了堅實支持。

（五）確保在極端情況下的保底通信

在極端情況下，通信網絡的穩定性和可靠性顯得尤為重要。廣域窄帶自組織網絡技術作為一種新型的應急通信技術，在極端情況下展現出了強大的通信效能。該技術吸納了單頻直通模式的優勢，展現出了卓越的穩定性、迅捷性、簡潔性和適用性，即便在所有中繼基站均無法運作的極端情況下，鄰近電臺仍舊能夠保持最基本的單頻直通通信能力。同時，廣域窄帶自組織網絡技術還具有建設成本低廉、易于部署和維護等優點，使其在應急通信領域具有廣泛的應用前景和重要的戰略意義。

五、廣域窄帶自組網在消防通信保障中的案例分析

2024年，海南遭遇了第11號超強臺風“摩羯”，該臺風于9月6日16時20分在海南省文昌市翁田鎮沿海地區登陸，造成了嚴重的影響。此次臺風導致了大規模斷電斷網現象，給消防救援通信保障帶來了嚴峻挑戰。廣域窄帶自組網通信保障系統展現了其在應急通信中的關鍵作用。在臺風期間，該系統基于同頻同播自組網技術，通過無線鏈路自動組網，實現廣域覆蓋，有效滿足海南省范圍內的應急通信需求。該系統還在臺風期間展現了卓越的抗毀容災能力，即使中心節點出現故障，也不會導致全網癱瘓。高山自組網固定基站能夠在無機房、無鏈路、無電源條件下建設安裝，具有防雷、免維護等特點，使系統在極端條件下保持通信的穩定性和可靠性，為消防救援工作提供了堅實的技術支撐。

結語

廣域窄帶自組網技術在海南摩羯臺風事件中的應用案例，充分證明了其在消防應急通信保障中的關鍵作用。該技術不僅能夠迅速滿足災害現場的通信需求，還能在極端條件下保持通信的穩定性和可靠性，為消防救援工作提供了堅實的技術支撐。這一實踐案例進一步強調了廣域窄帶自組網技術在提升消防應急通信保障能力方面的重要價值，展現了其在現代消防救援通信保障中的廣闊應用前景。

參考文獻

[1]劉馳.新時期下消防應急通信保障網絡建設研究[J].消防界（電子版），2022，8（19）：156-158.

[2]李盈.窄帶無線自組網在火災現場應急通信中的應用研究[J].消防界（電子版），2023，9（08）：62-64.

[3]孫土土，劉發穩，陳云川，等.寬窄帶自組網融合技術在應急通信中的應用[J].中國寬帶，2023，19（08）：4-6.

[4]劉洛恒.災害事故現場消防通信保障對策研究[J].長江信息通信，2022，35（07）：170-172.

[5]王健佳.新時期如何構建消防救援應急通信保障體系[J].消防界（電子版），2022，8（24）：75-77.

[6]田培冰.災害事故現場消防通信保障研究[J].通信電源技術，2023，40（04）：213-215.

[7]李琦.試析災害事故現場的消防通信保障[J].長江信息通信，2022，35（01）：172-174.

[8]李溯.窄帶無線自組網在應急語音通信中的實戰性應用研究[J].通信電源技術，2021，38（01）：117-120.

作者簡介：

周剛（1987— ），男，漢族，河北衡水人，大專，研究方向：消防通信。