通信技術(shù)在高層建筑火災(zāi)應(yīng)急指揮中的應(yīng)用

摘要：高層建筑火災(zāi)具有極大的危險(xiǎn)性和破壞力，隨之而來(lái)的應(yīng)急指揮工作壓力和挑戰(zhàn)同樣巨大。針對(duì)高層建筑火災(zāi)應(yīng)急指揮的需求特點(diǎn)，以及應(yīng)急指揮中的常見(jiàn)問(wèn)題，結(jié)合高層火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的特殊場(chǎng)景，探討了通信技術(shù)在高層建筑火災(zāi)應(yīng)急報(bào)警、指揮中的具體應(yīng)用，以期為通信技術(shù)在高層建筑火災(zāi)應(yīng)急指揮中的應(yīng)用研究提供參考。

關(guān)鍵詞：通信技術(shù)；高層建筑；應(yīng)急指揮

中圖分類(lèi)號(hào)：TU998.1" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " "文章編號(hào)：2096-1227（2025）01-0059-03

高層建筑具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員密集的特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)會(huì)迅速蔓延，疏散困難，極易造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。如何在火災(zāi)初期迅速獲取準(zhǔn)確信息，第一時(shí)間進(jìn)行科學(xué)救援和高效疏散，是消防應(yīng)急指揮面臨的重大挑戰(zhàn)。在此背景下，通信技術(shù)的應(yīng)用尤為關(guān)鍵。先進(jìn)的通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)與指揮中心之間的實(shí)時(shí)信息交互，為火勢(shì)監(jiān)控、資源調(diào)度、人員疏散等環(huán)節(jié)提供技術(shù)支持。近年來(lái)，無(wú)線通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G通信和智能設(shè)備在消防領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，為解決高層建筑火災(zāi)應(yīng)急指揮中的信息不暢、指揮滯后等問(wèn)題提供了有效路徑。然而，高層建筑復(fù)雜的物理環(huán)境及火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的極端條件，對(duì)通信技術(shù)的穩(wěn)定性、覆蓋范圍和實(shí)時(shí)性提出了更高要求。同時(shí)，通信技術(shù)的高成本、系統(tǒng)兼容性不足等問(wèn)題也限制了其推廣和應(yīng)用。

1 高層建筑火災(zāi)應(yīng)急指揮的需求分析

1.1" 高層建筑火災(zāi)特點(diǎn)與挑戰(zhàn)

高層建筑火災(zāi)具有蔓延速度快、人員疏散困難和救援復(fù)雜等特點(diǎn)[1]。由于建筑高度和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，火勢(shì)容易通過(guò)垂直管道、通風(fēng)系統(tǒng)迅速擴(kuò)散，增加了撲救的難度。同時(shí)，高密度的人員分布和有限的疏散通道，使得大規(guī)模人員撤離面臨巨大挑戰(zhàn)。此外，消防員在高層建筑中救援時(shí)，還需要克服煙霧濃度高、通信信號(hào)弱等技術(shù)性和環(huán)境性難題，這些特點(diǎn)使得傳統(tǒng)應(yīng)急手段難以滿(mǎn)足實(shí)際需求。

1.2" 應(yīng)急指揮中的關(guān)鍵問(wèn)題

高層建筑火災(zāi)應(yīng)急指揮存在的關(guān)鍵問(wèn)題包括信息傳遞不及時(shí)、火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)偵查難度大和決策支持不足。首先，高層建筑內(nèi)部存在信號(hào)屏蔽效應(yīng)，導(dǎo)致傳統(tǒng)通信設(shè)備難以保障實(shí)時(shí)、穩(wěn)定的信息傳輸。其次，火場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，濃煙和高溫限制了現(xiàn)場(chǎng)偵查手段，使得指揮中心難以獲得準(zhǔn)確的火場(chǎng)數(shù)據(jù)。最后，缺乏基于實(shí)時(shí)信息的決策支持工具，指揮員在資源分配、救援路徑選擇等方面往往依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)，影響了應(yīng)急指揮的效率與精準(zhǔn)性。

1.3" 通信技術(shù)的核心需求

在高層建筑火災(zāi)應(yīng)急指揮中，通信技術(shù)需要滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性、覆蓋范圍和數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性四個(gè)核心需求。實(shí)時(shí)性要求通信系統(tǒng)能夠迅速傳遞火場(chǎng)信息，確保指揮中心和現(xiàn)場(chǎng)救援人員的即時(shí)協(xié)作。穩(wěn)定性則要求通信設(shè)備在高溫、煙霧和電磁干擾等惡劣條件下保持可靠運(yùn)行，保障信息傳輸?shù)倪B續(xù)性。覆蓋范圍是關(guān)鍵需求，高層建筑內(nèi)部復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)和信號(hào)盲區(qū)對(duì)通信設(shè)備的覆蓋能力提出了較高要求，特別是在地下室、樓梯間等區(qū)域。數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性同樣重要，火場(chǎng)的環(huán)境數(shù)據(jù)、人員定位和資源狀態(tài)信息必須準(zhǔn)確傳遞，以支持指揮決策的科學(xué)性和有效性。

2 通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1" 消防無(wú)線通信技術(shù)

消防無(wú)線通信技術(shù)是應(yīng)急救援的重要工具，其發(fā)展經(jīng)歷了從傳統(tǒng)對(duì)講機(jī)到現(xiàn)代數(shù)字集群系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。對(duì)講機(jī)與傳統(tǒng)無(wú)線電技術(shù)因其簡(jiǎn)單、便攜、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)，一直是消防員現(xiàn)場(chǎng)通信的基礎(chǔ)。然而，這些技術(shù)存在信號(hào)覆蓋范圍有限、無(wú)法支持大規(guī)模協(xié)同作業(yè)的問(wèn)題。數(shù)字集群系統(tǒng)則通過(guò)數(shù)字化技術(shù)大幅提升了通信容量、保密性和抗干擾能力，尤其適用于多部門(mén)聯(lián)合行動(dòng)的場(chǎng)景[2]。數(shù)字集群系統(tǒng)還支持語(yǔ)音與數(shù)據(jù)的融合傳輸，為指揮中心實(shí)時(shí)獲取火場(chǎng)信息提供了技術(shù)保障。

2.2" 應(yīng)用于消防的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的引入為消防領(lǐng)域帶來(lái)了深遠(yuǎn)影響，其核心在于通過(guò)傳感器、智能設(shè)備和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接，實(shí)現(xiàn)火災(zāi)信息的實(shí)時(shí)采集與遠(yuǎn)程監(jiān)控。物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用包括火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、煙霧傳感器和溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備等，能夠第一時(shí)間感知火情并觸發(fā)預(yù)警。火災(zāi)發(fā)生時(shí)，煙感設(shè)備會(huì)觸發(fā)火警，人員可通過(guò)平臺(tái)確認(rèn)火警或進(jìn)行一鍵報(bào)警，由平臺(tái)發(fā)布火情告警通知。秒級(jí)聯(lián)動(dòng)機(jī)制會(huì)迅速調(diào)動(dòng)起火單位所屬的網(wǎng)格巡檢人、周邊網(wǎng)格巡檢人、內(nèi)部微型消防站、周邊微型消防站、周邊警務(wù)站和專(zhuān)業(yè)消防隊(duì)共同前往火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行救援，按前期設(shè)定的滅火預(yù)案展開(kāi)處置。消防救援人員可通過(guò)平臺(tái)導(dǎo)航快速趕往火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，與現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行視頻通話以指導(dǎo)初期滅火工作。此外，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備還能追蹤消防員的位置和生理狀態(tài)，為指揮中心提供全面的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)支持，從而提高指揮效率和救援安全性。

2.3" 5G技術(shù)在消防領(lǐng)域的潛力

5G技術(shù)以其高速率、低延遲和大規(guī)模連接的特點(diǎn)，在消防領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力[3]。5G網(wǎng)絡(luò)支持高清圖像、視頻和大數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，可提升應(yīng)急救援的整體效率。衛(wèi)星便攜站、偵查無(wú)人機(jī)、單兵圖傳、音視頻布控球、指揮視頻終端等高科技裝備的應(yīng)用，使消防人員在災(zāi)情勘查、現(xiàn)場(chǎng)指揮和救援行動(dòng)中如虎添翼。過(guò)去，災(zāi)情勘查耗時(shí)長(zhǎng)、信息回傳慢，救援方案難免滯后；如今借助高科技裝備與5G網(wǎng)絡(luò)，災(zāi)情勘查更迅速、全面，指揮調(diào)度更實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)“早發(fā)現(xiàn)、早報(bào)告、早預(yù)警、早處置”的目標(biāo)。

3 通信技術(shù)在高層建筑火災(zāi)應(yīng)急指揮中的應(yīng)用

3.1" 通信技術(shù)在火災(zāi)報(bào)警中的作用

自動(dòng)報(bào)警和遠(yuǎn)程監(jiān)控是高層建筑火災(zāi)應(yīng)急指揮中的重要通信技術(shù)。在發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，通過(guò)安裝的煙霧探測(cè)器、溫度傳感器等設(shè)備，自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)能夠迅速向指揮中心發(fā)送警報(bào)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火災(zāi)趨勢(shì)。同時(shí)，視頻監(jiān)控和聯(lián)網(wǎng)傳感器可以實(shí)時(shí)將建筑內(nèi)的火情信息，如火災(zāi)發(fā)生位置、火勢(shì)蔓延情況傳輸至消防部門(mén)，實(shí)時(shí)掌握火情。此外，還可以將火災(zāi)發(fā)生的多源信息進(jìn)行匯聚與共享，為將來(lái)建立應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制提供信息來(lái)源和基礎(chǔ)。

3.2" 通信技術(shù)在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)偵查中的應(yīng)用

在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的火情勘察中，無(wú)人機(jī)與機(jī)器人通過(guò)搭載攝像頭、溫度傳感器等設(shè)備，獲取實(shí)時(shí)影像和環(huán)境數(shù)據(jù)。對(duì)于高層建筑的頂層、地下室等消防員無(wú)法或不宜進(jìn)入的區(qū)域，無(wú)人機(jī)和機(jī)器人可以憑借自身優(yōu)勢(shì)，提供詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)信息，有效降低了人員暴露風(fēng)險(xiǎn)，提高了偵查效率。

與此同時(shí)，高層建筑內(nèi)部定位技術(shù)的發(fā)展為火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的偵查提供了重要支持。射頻識(shí)別（RFID）和超寬帶（UWB）技術(shù)的應(yīng)用，能夠精確地對(duì)消防員和受困人員的位置進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤。這些技術(shù)通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)布置傳感器和標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員及關(guān)鍵設(shè)備的精準(zhǔn)定位。特別是在復(fù)雜的高層建筑中，傳統(tǒng)的定位方法往往難以滿(mǎn)足需求，而先進(jìn)的定位技術(shù)能夠?yàn)榫仍藛T提供可靠的動(dòng)態(tài)信息，幫助他們了解火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)變化情況，進(jìn)而優(yōu)化人員疏散和救援策略。這些技術(shù)的結(jié)合使得火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的偵查更加高效、安全，為后續(xù)的救援行動(dòng)提供了有力支持。

3.3" 通信技術(shù)在指揮與決策中的功能

通信技術(shù)在指揮與決策支持中主要通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸與可視化系統(tǒng)發(fā)揮作用。火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的火勢(shì)變化、溫度、煙霧濃度、人員位置等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)可以通過(guò)先進(jìn)的通信技術(shù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街笓]中心，指揮人員利用電子地圖和三維模型，能夠清晰地觀察到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的火勢(shì)擴(kuò)展、人員分布及資源調(diào)度情況等實(shí)時(shí)狀況，救援力量也能得到更有效的部署。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和模型給指揮人員提供了直觀的情境資料，使得決策過(guò)程更加精確，能夠在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜環(huán)境中做出科學(xué)判斷。

云平臺(tái)通過(guò)整合來(lái)自多個(gè)源頭的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并與歷史火災(zāi)案例進(jìn)行比對(duì)，能夠迅速完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，這對(duì)于把握當(dāng)前火災(zāi)的潛在發(fā)展趨勢(shì)，以及根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況調(diào)整應(yīng)急響應(yīng)策略具有重要作用。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，為指揮中心制定有效的救援方案提供參考。如關(guān)于火勢(shì)發(fā)展、危險(xiǎn)源擴(kuò)散等方面的預(yù)判，進(jìn)而優(yōu)化決策過(guò)程。這些技術(shù)的綜合應(yīng)用，使得指揮人員能夠做出更加合理的決策，提高火災(zāi)應(yīng)急響應(yīng)的效率與安全性。

3.4" 通信技術(shù)在人員疏散中的輔助

通信技術(shù)在人員疏散中通過(guò)應(yīng)急廣播與指引系統(tǒng)以及手機(jī)App的緊急定位功能發(fā)揮了重要作用。應(yīng)急廣播與指引系統(tǒng)能夠根據(jù)火場(chǎng)情況自動(dòng)調(diào)整疏散路線，通過(guò)語(yǔ)音和電子顯示屏實(shí)時(shí)引導(dǎo)人員安全撤離。而手機(jī)App的緊急定位功能則為逃生人員提供了導(dǎo)航服務(wù)，同時(shí)將其位置信息上傳至指揮中心，便于消防隊(duì)伍掌握受困人員的具體位置，快速組織救援。這些技術(shù)顯著提高了疏散的效率和安全性，降低了火災(zāi)造成的人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。

4 通信技術(shù)應(yīng)用中的挑戰(zhàn)與對(duì)策

4.1" 通信信號(hào)覆蓋難題與解決方案

高層建筑因其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)布局、鋼筋混凝土墻體以及使用的多種防火材料，通常會(huì)導(dǎo)致通信信號(hào)傳輸受限。在火災(zāi)應(yīng)急情況下，尤其是在地下室、電梯井、樓梯間等封閉區(qū)域，傳統(tǒng)的無(wú)線電信號(hào)和手機(jī)信號(hào)往往難以有效覆蓋。信號(hào)覆蓋不足不僅使得現(xiàn)場(chǎng)消防員與指揮中心的溝通受阻，還可能導(dǎo)致重要火災(zāi)信息無(wú)法及時(shí)傳遞，從而影響應(yīng)急響應(yīng)的準(zhǔn)確性。因此，有效克服建筑環(huán)境帶來(lái)的信號(hào)屏蔽問(wèn)題，成為通信技術(shù)中的一項(xiàng)重要挑戰(zhàn)。

在高層和地下層等難以覆蓋的區(qū)域，可在建筑內(nèi)部設(shè)置中繼基站，增強(qiáng)信號(hào)的傳輸和覆蓋范圍。為解決信號(hào)源覆蓋不足的問(wèn)題，可采用分布式天線系統(tǒng)進(jìn)行布置。此外，要在高層建筑內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)支持，可以結(jié)合5G技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備建設(shè)專(zhuān)門(mén)的消防應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)。

4.2" 高層建筑內(nèi)部環(huán)境對(duì)技術(shù)應(yīng)用的限制

高層建筑火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)通常存在極端環(huán)境條件，如高溫、濃煙、濕氣以及有毒氣體等，這些因素對(duì)通信設(shè)備的正常工作構(gòu)成嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。以常規(guī)的無(wú)線通信設(shè)備、傳感器和其他智能設(shè)備為例，其可靠性在火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)往往因高溫導(dǎo)致設(shè)備過(guò)熱而性能降低，濃煙環(huán)境也會(huì)加劇通信信號(hào)的干擾，導(dǎo)致設(shè)備信號(hào)衰減或中斷，而濕氣和水漬則可能使設(shè)備的電路和接口無(wú)法正常工作。

為確保專(zhuān)用通信設(shè)備在高溫、潮濕等環(huán)境下仍能穩(wěn)定工作，研發(fā)具有卓越耐高溫、防水、抗干擾性能的通信設(shè)備迫在眉睫。為此，可采用耐高溫材料和防水封裝技術(shù)，增加抗干擾功能，以提高系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，在高層建筑的關(guān)鍵區(qū)域，如樓梯間、地下室和高溫區(qū)域，應(yīng)配置能夠承受極端環(huán)境的通信基礎(chǔ)設(shè)施。利用無(wú)人機(jī)和機(jī)器人等智能設(shè)備替代人員進(jìn)入火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)高危區(qū)域，不僅能減少人員暴露在危險(xiǎn)環(huán)境中的時(shí)間，還有助于獲取更加穩(wěn)定和精準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)信息，進(jìn)而為指揮決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持，減少環(huán)境因素對(duì)技術(shù)應(yīng)用的不利影響。

4.3" 系統(tǒng)兼容性與協(xié)調(diào)性問(wèn)題

通信技術(shù)的應(yīng)用涉及多種系統(tǒng)和設(shè)備，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，常導(dǎo)致數(shù)據(jù)不兼容和協(xié)作困難。為解決這一問(wèn)題，需要制定行業(yè)規(guī)范，推動(dòng)設(shè)備和系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，開(kāi)發(fā)兼容性強(qiáng)的通信平臺(tái)，支持不同設(shè)備和系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互。此外，定期進(jìn)行多部門(mén)、多技術(shù)間的聯(lián)合演練，有助于優(yōu)化系統(tǒng)協(xié)調(diào)性，提高跨部門(mén)合作效率，從而實(shí)現(xiàn)信息的無(wú)縫對(duì)接。

5 結(jié)束語(yǔ)

通信技術(shù)在高層建筑火災(zāi)應(yīng)急指揮中的應(yīng)用，大幅度提升了火災(zāi)預(yù)警、偵查、指揮和人員疏散的效率與精準(zhǔn)性。面對(duì)高層建筑火災(zāi)復(fù)雜多變的環(huán)境，先進(jìn)的無(wú)線通信、物聯(lián)網(wǎng)、5G技術(shù)及智能設(shè)備等，為應(yīng)急指揮提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。未來(lái)，隨著技術(shù)的持續(xù)發(fā)展與推廣，高層建筑火災(zāi)應(yīng)急通信體系將更加高效、安全，為保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)安全發(fā)揮重要作用。

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