趙詠雪
?
移動通訊網絡工具在滅火救援中的應用
趙詠雪
云南郵電工程有限公司,云南 昆明 650224
隨著通信技術飛速發展,消防滅火救援工作中的移動通訊網絡技術也在不斷變化升級,保證了消防工作人員的生命財產安全。所以,在消防救援工作中,如何實現對通訊手段的有效用于就成為現階段消防通訊工作的重點。基于此,就對移動通訊網絡工具在滅火救援中的應用進行探討。
移動通訊;網絡工具;滅火救援
本文主要針對現階段消防部隊在滅火戰斗機搶險救援中的指揮命令及信息的不可復查,形式單一及在官兵接警出動途中不能事先了解滅火救援對象及現場信息等問題,按照移動通訊網絡工具,圍繞著微信指揮圈的建立、啟動、使用、管理、存在著的問題及建議,闡述移動通訊網絡工具在消防滅火救援中的應用。
1.1 微波通信
微波通信實際就是經過微波傳送通信信號,在接受端設置微波解碼設備實現了通信。微波通信主要具有波段款、頻率高等的特點,使得其信息量非常大,屬于一種優良的無線通信方式。此外,微波因具有特有的波段性質,其傳輸的質量較高、通信相對較為穩定,不受其通信干擾。除此之外,微波通信設備的設置十分靈活性,建設和維護的費用較低,并且施工周期較短,是一種綜合性能力較好的無線通信方式。
1.2 短波通信
短波主要是指波長在50~10m之間的無線波段,使其作為通信方式就叫做短波通信,其是當前遠程無線通信的一種方式。但是因為短波通信需要經過電離層反射后才能實現信號接受的設備,所以其通信質量極易受到晝夜、季節、氣候等因素的影響,通信的穩定性十分低。可是其所具有的遠距離傳播能力能夠很好地適應山區及海洋等偏遠地區的通信。
1.3 衛星通信
衛星通信的設備實際就是采用通用IP接口及計算機網絡、電視電話狐疑設備等其他設備相連接,實現了聯合網絡的通信。經過衛星通信的系統可以充分實現在任何時間、任何地點、任何空間上形成的高速圖像傳輸及數據傳送,進而提升火災救援人員通信的能力。
除此之外,在移動通信技術不斷發展下,移動數據的通信逐漸成為現階段火災救援工作中的關鍵通信方式,利用GPRS、CDMA、3D的通信技術,構建了火災現場和指揮中心的即時通信系統,進而實現信息高速的傳遞[1]。
作為警用通信專用的頻率段,350M無線通信還是消防部隊所廣泛應用的通信方式,其利用了分米級電磁波實現了即時的通信。由于分米波波長較短,應對其接受設備的尺寸進行有效控制,利于消防部隊救援現場的廣泛應用。可因為其采用微波屬于直射波,傳播距離極易受到視距限制,在高達建筑物及高山的附近極易受到影響,所以為有效的確保其傳輸的質量,需實現中繼站的接力通信。在消防救援的過程中,經過建立中轉基站、消防站基站臺、車載電臺、手持電臺等形成高低的搭配,進而有效的實現消防部隊的管理區域無線網絡的覆蓋[2]。
經過組建350M的無線集群通信系統,或是簡單組網的方式實現呼叫方便及集群通信的目的,經過動態分配的方式,實現了有限通信的信道功能,使得更多的用戶共享信道。其通信方式能夠滿足現階段消防滅火救援現場人員與指揮人員之間的通信需求,為消防部隊的管理轄區內救援的工作提供有力保障。可因為通信系統需要可靠的通信中繼站才能實現遠程距離的通信,所以也就不能滿足遠距離及大范圍內的消防行動。
經過上文的分析,短波通信經過利用地球電離層反射的作用,其傳播的距離較遠。并且抗干擾的能力較強。在自然災害之間中,因為通訊設備已受損,短波通信是方式在得到了高效的應用。除此之外,因為搭設的短波通信平臺的設備十分簡單,建成通信的基站機動性較強,在實際應用的過程中,只需經過車載發射臺及單兵背負就能在數小時內完成短波通訊系統搭設,為提升消防滅火救援的反應速度十分重要。特別是在城市狹窄區域的救援行動中,較為簡單的通訊設備將為狹小區間內的無線通信提供一定可能。
按照短波通訊特點及應用的范圍優點,短波的通訊方式能夠作為消防部隊的主要通訊手段可以廣泛應用在重特大災害的事故中,在大范圍、長距離的范圍內實現即時通信,支持消防部門的快速結合,保證消防部隊上下能夠實現貫通地指揮調度系統。
衛星通訊作為一種典型的微波通信方式,其主要是利用衛星作為信號中繼站的微波信號發射,最終將達到多個地面基站間的通訊目的。在消防部隊的廣泛使用衛星通訊主要包括了商用的衛星終端,比如海事衛星電話。
按照海事衛星的通訊系統為案例,其衛星系統主要是使用的是由四顆第四代衛星構成的通信系統,進而實現全球通信的覆蓋。基本通信網絡主要包含了衛星、衛星地球站、通訊終端設備的構成。其因為具有可移動性的,車載衛星的通信設備能夠在時速400km/h的速度下進行高速無線通信,比如視頻圖像傳輸、數據傳輸、語音傳輸等[3]。
在現階段的國際海事衛星的組織中,BGAN是最新的一代全球移動衛星通信的系統,經過其網絡能夠為便捷式的通信終端設備提供全球范圍內任意位置的安全及穩定服務,并且可以進行視頻流的媒體、網絡、郵件接入的服務。如果消防部隊利用合適的BGAN系統的終端,能夠方便快捷地實現滅火救援現場的通信,不僅實現常規語音通信,還能實現實時畫面、數據傳輸、傳真、網絡接入等的綜合網絡服務,促使消防部隊可以在第一時間內獲取救援現場的實時情況(畫面、視頻、語音),是現代化的消防部隊快速反應,提前做好救援方案的重要手段。
5.1 系統概述
3G無線網絡視頻監控系統是最新基于3G通信網絡的多媒體視頻監控系統。它把經過視頻壓縮編碼模塊壓縮的攝像機圖像,通過智能無線通訊終端發射到3G網絡,實現視頻數據的交互、發送/接收、加解密、加解碼、鏈路的控制維護等功能,根據應用把實時動態圖像傳到距離用戶最近的電信運營網絡。用戶可以方便地通過Internet或手機從系統總監控中心得到實時圖像信息。該系統整合了3G網絡和Internet網絡的優勢,無論你在何時、何處,都可以迅速接總監控中心得到實時圖像信息。該系統整合了3G網絡和Internet網絡的優勢,無論您在何時、何處,都可以迅速接入系統,隨時隨地進行遠程視頻監控。

圖1 衛星通信示意圖
5.2 系統功能結構組成
該系統主要由五部分組成,即前段視頻采集部分、承載網絡、中心平臺、監控中心、訪問客戶端。
(1)前段視頻采集部分。由高倍變焦攝像機、云臺、控制解碼器、3G無線網絡視頻服務器、聲音輸入輸出等外圍設備組成。消防車車載監控:通過消防車車載3G視頻監控設備,第一時間將滅火救援現場全景情況、火災發展情況實時傳送到消防指揮中心,消防指揮中心指揮員可根據現場情況進行遠程監控指揮。應急移動監控:對于建筑物內等災害現場內部車載視頻監控無法觀測到的地方,可通過現場滅火救援人員攜帶便攜式3G視頻監控系統深入災害現場,第一時間將滅火救援現場情況、起火點及燃燒物情況、火場內部突發情況傳送到指揮中心,消防指揮中心指揮員可根據現場情況進行遠程監控指揮,對災害現場突發狀況可以第一時間了解,并做出應急對策。
(2)承載網絡及中心平臺。根據本地網絡覆蓋情況,擇優選擇一家電信運營商的3G網絡,并根據所選網絡運用該網絡所提供的監控平臺,中國電信“全球鷹”監控平臺、中國移動“守望者”監控平臺或中國聯通“新世界――神眼”監控平臺。

圖2 網絡拓撲圖
(3)監控中心。只要是一臺具有公網IP或者域名的服務器即可,啟動服務后,就可等待各個監控終端的鏈接。滅火救援視頻監控系統采用Brower/Sever結構,用戶在消防指揮中心局域網設立一臺網關服務器,通過Internet鏈接電信運營商的“視頻監控平臺”,并設置系統存儲服務器。該系統配合數據庫,主要完成現場圖像接收,用戶登錄管理,優先權的分配,控制信號的協調,圖像的實時監控,錄像的存儲、檢索、回放等。監控中心可以安裝多畫面大屏幕顯示設備,配置相應數字視頻矩陣,任意切換圖像顯示。
(4)訪問客戶端。用戶可以通過移動智能終端、網絡終端等登錄移動監控平臺來看相應監控畫面,實現遠程視頻查看、遠程應急指揮等功能。
內網、公網、手機用戶安裝網絡視頻監控系統的客戶端,輸入合法的用戶名和密碼接入網絡,利用IE瀏覽器查看本地和遠程現場情況,實現對監控現場的遠程視頻瀏覽、車載云鏡控制、錄像、視頻截圖等,滿足客戶遠程視頻查看、遠程應急指揮的需要。
5.3 3G動態視頻系統在滅火救援工作中的應用
消防3G動態視頻系統,通過運用先進的視頻壓縮技術和存儲方式,解決了視頻數據在帶寬抖動和時延較大的無線網絡環境下的流暢傳輸以及在長時間劇烈震動的環境下準確無誤地保存兩大技術難題,從而達到對可視區域情況進行實時監控的目的。該系統在滅火救援工作中的運用,能夠多角度實時記錄火災現場情況,并能夠隨時與指揮員互動,進行監控、管理等;同時,也能實時將現場音、視頻信號等無線傳輸到指揮中心,方便指揮中心人員視情形對現場處置,并及時調派警力。
消防3G動態視頻系統,使指揮中心和各級指揮員在取得授權的情況下,均可通過Internet中心管理服務器,利用計算機、智能手機、Pad等,實時觀看視頻圖像,這既能解決消防部隊移動指揮平臺建設,又可以解決現場圖像信息傳輸問題,確保了滅火救援現場圖像的采集與傳輸,有效地輔助指揮員掌控突發事件現場實況,提高對突發事件的快速應急處置能力,防止突發事件的失控和蔓延擴大,盡最大可能地減少人員傷亡和財產損失。同時,該系統把火災現場情況傳到消防指揮中心,方便指揮中心及時掌握現場火災態勢,實時組織調度消防力量,極大地提高了消防部隊的快速反應能力。此外,系統還可把火災現場情況存儲下來,方便分析起火原因和總結救火的經驗教訓。
6.1 提高初戰控制能力
指揮中心通過報警電話、高空瞭望、自動報警系統、消防控制室連動系統接到報警,將接收到的報警信息進行綜合,輸入滅火救援力量調集系統,系統自動鎖定目標,生成調集方案,調出轄區主管中隊趕赴火場。
指揮中心將搜索信息進行綜合,生成作戰方案,并將風力、風向、火場文書記錄信息、道路水源信息、建筑結構圖及作戰命令等綜合信息傳輸到途中中隊的移動終端。
在行駛途中,首車指揮員根據指揮中心傳輸的信息,生成作戰方案,利用電臺的三級組網,向所屬的參戰車輛下達戰斗命令,各戰斗車輛在到場前明確自己的停車位置和戰斗任務,到場后即實施戰斗“全面展開”。
同時,進一步進行火情偵察,將偵察到的信息利用照片、圖像、短信、傳真、三級組網等形式,迅速反饋到指揮中心。
利用途中行駛的時間,不斷地搜集信息,生成戰斗方案,部署戰斗任務,到場后實施戰斗“全面展開”,以解決初戰混亂的實際問題。
6.2 輔助指揮員決策能力
指揮中心搜集主管中隊到場后反饋的信息,向支隊火場值班員報告,值班首長啟動電子沙盤系統,按照預案和火場反饋的情況,確定戰斗方案,調集屬地臨近中隊增援。同時,向支隊首長報告,力量調集系統將增援命令、增援路徑、水源使用情況等傳輸到增援中隊移動終端。支隊首長根據火場信息,查詢屬地及周邊的車輛、裝備情況,確定火場所需增援方案,向總隊首長報告,并利用力量調集系統,向總隊首長傳輸火災信息,及時向周邊鄰近支隊發布短信,公布火情,使鄰近支隊做好增援準備。總隊首長根據火場反饋的信息,查詢周邊鄰近支隊的車輛、裝備情況,生成增援方案,發布增援命令,力量調集系統按照增援方案,將指令利用語音、短信、傳真的形式傳輸至相關的支隊、大隊、中隊,并將到場的最佳路徑、到場后的任務、火場情況及水源使用情況,圖文并茂傳輸至行駛途中增援力量的移動終端。
總而言之,在移動數據傳輸技術不斷發展下,通過移動數據的傳輸系統實現了高質量地穩定數據傳輸,其是現階段通訊系統發展重要的方向,在城市化建設的不斷發展下,高質量可靠的通訊傳輸能夠有效地保證消防救援工作的順利進行。
[1]周寧.無線通信在消防滅火救援中的應用[J].科技傳播,2011(15):128-129.
[2]曹貝貞,李志康,薛松.基于無線網絡技術的數字視頻監控系統[J].計算機工程,2007,33(1):247-249.
[3]王奉乾,敬海霞.基于3G技術平臺的系統控制子系統設計[J].通信技術,2007,40(12):206-208.
D631.6
A
1009-6434(2016)03-0014-03