無線通信系統(tǒng)在消防滅火救援中的應(yīng)用

時慧慧

摘 要： 隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信技術(shù)在人們的生活中應(yīng)用越來越廣泛，并且得到迅速的發(fā)展和應(yīng)用。本文主要介紹了目前無線通信的主要方式，及其在消防救援里的應(yīng)用，提出了消防無線通信的發(fā)展方向。在對幾種典型的無線通信方式進行論述的基礎(chǔ)上，從微波通信、短波通信以及衛(wèi)星通信三個方面探討了其在消防救援滅火工作中的具體應(yīng)用，為無線通信在消防救援中的應(yīng)用推廣提供參考。

關(guān)鍵詞： 無線通信；消防；救援

引 言

隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，消防滅火救援工作中的通信技術(shù)及裝備也在不斷的變化和升級，在有效增加消防部隊緊急救援工作的同時，也為保證消防工作人員的生命安全發(fā)揮了重要作用。因此，在消防救援保障工作中如何有效的利用通信手段實現(xiàn)消防滅火救援工作更快、更高效的發(fā)展成為了當(dāng)前消防通信工作的重點。本文將結(jié)合幾種典型的通信方式，探討無線通信技術(shù)在消防滅火救援工作中的應(yīng)用。

一、幾種典型的無線通信方式

無線通信的方式比較多，當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的主要包括下面這樣幾種典型的方式：

1.1 微波通信

微波通信利用微波作為載波的一種重要的無線通信方式。微波波長一般為1m至1mm（頻率為300MHz～300GHz）。微波既是一個很高的頻率，同時也是一個很寬的波段。微波波段具有很寬的頻帶，包括分米波、厘米波和毫米波，是現(xiàn)有的長波、中波和短波波段總和的約1000倍。頻帶寬意味著信息容量大，這樣寬的頻帶可以建立大容量的語言、文字、數(shù)據(jù)和圖像等信息的傳輸線路。由于微波頻率高，它不受天電干擾和工業(yè)干擾以太陽黑子變化的影響。因此，微波信道傳輸質(zhì)量較高，通信穩(wěn)定可靠。由于微波通信與其他通信方式相似，同樣具有信息采集、處理、變換、發(fā)送、傳輸，直至接收、檢測、反變換、加工處理，并進行復(fù)接和交換等過程。微波通信與其他波長較長的無線通信以及有線通信相比，能較方便地克服地形帶來的障礙，有較大的靈活性，且建設(shè)投資和維護費用低，施工也較快。

1.2 短波通信

短波通信是無線電通信的一種。波長在50米～10米之間，頻率范圍6兆赫～30兆赫。發(fā)射電波要經(jīng)電離層的反射才能到達接收設(shè)備，通信距離較遠，是遠程通信的主要手段。由于電離層的高度和密度容易受晝夜、季節(jié)、氣候等因素的影響，所以短波通信的穩(wěn)定性較差，噪聲較大。功能特點：一是不受網(wǎng)絡(luò)樞鈕和有源中繼體制約的遠程通信手段，一但發(fā)生重大災(zāi)害，各種通信網(wǎng)絡(luò)都可能受到破壞。短波通信的抗毀能力和自主通信能力是最強大的；二是在山區(qū)、戈壁、海洋等地區(qū)，超短波覆蓋不到，主要依靠短波；三是與衛(wèi)星通信相比，短波通信不用支付話費，運行成本低。

1.3衛(wèi)星通信

衛(wèi)星通信設(shè)備采用通用IP接口和計算機網(wǎng)絡(luò)、電視電話會議設(shè)備等其他設(shè)備相連接，實現(xiàn)聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信。利用衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)在任何時間、任何地點與空間形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)通信。在消防救援滅火的過程中建立起火災(zāi)現(xiàn)場與指揮中心之間的實時通信，同時還能夠協(xié)助消防人員進行高速圖像傳輸、數(shù)據(jù)傳送，提高了火災(zāi)救援人員的通信能力。

另外，隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，移動數(shù)據(jù)通信已經(jīng)逐步成為了當(dāng)前火災(zāi)救援工作的重要通信方式，通過GPRS、CDMA以及3G等通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建起了火災(zāi)現(xiàn)場與指揮中心的即時通信系統(tǒng)，實現(xiàn)了信息的高效傳遞。

二、無線通信在消防滅火救援中應(yīng)用

1.無線同頻同波網(wǎng)當(dāng)前，消防部隊中最為常用的無線通信手段就是集群通信和常規(guī)網(wǎng)，但二者在消防滅火救援的應(yīng)用中都存在一定的局限和缺點。

（1）建網(wǎng)成本高，使用不靈活。自行建設(shè)集群網(wǎng)資金壓力大，加入公安集群網(wǎng)是較為可行的方式。但由于公安業(yè)務(wù)范圍廣，警種多，各警種之間對無線通信的需求差異較大，因此難以完全兼顧消防部門要求。

（2）信號覆蓋不全面，地區(qū)發(fā)展不平衡，可靠性有待提高。集群網(wǎng)單個基站覆蓋范圍較大，但無自動選站控制，在基站交界處或過渡區(qū)信號薄弱甚至無信號，全網(wǎng)盲點較多，使可靠性降低。常規(guī)網(wǎng)信號范圍小，只適用于小型現(xiàn)場組網(wǎng)，對于大型災(zāi)害現(xiàn)場或現(xiàn)場與指揮中心的通信則難以實現(xiàn)。

（3）常規(guī)差轉(zhuǎn)機獨立使用的缺點。為彌補網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足的缺點，可采用差轉(zhuǎn)機增加網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。但多個基站差轉(zhuǎn)機之間沒有聯(lián)網(wǎng)，因而全網(wǎng)不能實現(xiàn)跨基站呼叫功能，也就無法實現(xiàn)全網(wǎng)群呼功能；且因缺少控制單元，指揮中心不能對各基站差轉(zhuǎn)機實施有效的指揮調(diào)度和監(jiān)控管理，管理困難。同頻同播網(wǎng)指在同一個地區(qū)布設(shè)多個同頻中轉(zhuǎn)臺，從而加大無線通信網(wǎng)的覆蓋范圍，或提高覆蓋區(qū)的通訊可靠性。

建設(shè)同頻同波網(wǎng)需解決的問題： 一是建立同播系統(tǒng)必須滿足嚴格的同播技術(shù)要求。如果單純利用多臺普通中轉(zhuǎn)臺大范圍的通訊網(wǎng)，但未采用同播技術(shù)，結(jié)果往往事與愿違，大大影響了同頻差轉(zhuǎn)網(wǎng)的覆蓋范圍和通話質(zhì)量；二是必須具備語音延遲技術(shù)以保證每一次通話控制系統(tǒng)都有足夠的時間進行判選；三是須具備強大的控制管理單元，能夠多個同播基站進行判選、控制和管理；四是應(yīng)提供良好的操作界面，方便操作和管理。 同頻同波網(wǎng)的優(yōu)點： 一是組網(wǎng)靈活，各基站差轉(zhuǎn)機平時在原有的信道上工作，如有重大任務(wù)需多基站聯(lián)網(wǎng)時，指揮中心可通過網(wǎng)管中心將各同播基站設(shè)為一個或多個同播組，使之組成一個同播網(wǎng)或多個同播網(wǎng)，網(wǎng)內(nèi)一呼百應(yīng)，便于統(tǒng)一指揮調(diào)度。二是指揮中心可設(shè)立網(wǎng)管中心，通過網(wǎng)管中心的調(diào)度完成多個同播基站的同時工作和互聯(lián)互通，使支隊的無線通訊調(diào)度指揮統(tǒng)一在整體平臺上。三是同頻同波網(wǎng)投入較低、實用性較強，易實現(xiàn)大范圍區(qū)域良好覆蓋，實現(xiàn)本地區(qū)無線通訊。四是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單合理，可靠性高，操作性強，包括系統(tǒng)設(shè)備操作及移動用戶使用操作系統(tǒng)具有指揮調(diào)度、管理維護、遠程監(jiān)控等功能。

無線同頻同播網(wǎng)的基本構(gòu)成： 一是無線同播基站，包含全雙工KG510基地臺、無線同播基站控制器、無線鏈路機、GPS接收板、遙控遙測單元、天饋系統(tǒng)等；二是同播中心，包含無線同播中心控制器、無線鏈路機等；三是調(diào)度中心，包含電腦服務(wù)器、調(diào)度軟件、專用無線遙控遙測軟件等；四是遙控遙測設(shè)備，包含遙測遙控單元、遙控遙測軟件等。 綜上所述，同頻同波網(wǎng)具備組網(wǎng)靈活簡便、覆蓋范圍廣、可靠性高、建設(shè)要求低、周期短等特點，較適合消防部隊使用，即可作主網(wǎng)使用，也可作備用網(wǎng)。目前全國許多地區(qū)的公安或消防部門已經(jīng)建設(shè)同頻同波網(wǎng)并成功應(yīng)用，取得良好效果，極大地提高消防無線通信網(wǎng)絡(luò)的實用性和可靠性，進一步提高消防部隊抗御大型災(zāi)害事故的能力。

2.無線數(shù)字集群通信系統(tǒng)數(shù)字集群通信是指利用數(shù)字集群通信系統(tǒng)向集團用戶提供的指揮調(diào)度等通信。數(shù)字集群通信系統(tǒng)是指在無線接口采用數(shù)字調(diào)制方式進行通信的集群通信系統(tǒng)。數(shù)字集群通信業(yè)務(wù)主要包括調(diào)度指揮、數(shù)據(jù)、電話（含集群網(wǎng)內(nèi)互通的電話或集群網(wǎng)與公眾網(wǎng)間互通的電話）等業(yè)務(wù)類型。2000年底已正式批準和發(fā)布了我國“數(shù)字集群通信系統(tǒng)體制”電子行業(yè)推薦性標(biāo)準，確定了兩種體制，即由歐洲電信標(biāo)準協(xié)會（ETSI）推薦的全歐集群通信TETRA和摩托羅拉公司獨家專有的iDEN兩個數(shù)字集群通信系統(tǒng)體制，是國內(nèi)的推薦性行業(yè)標(biāo)準。 TETRA（陸地集群無線電系統(tǒng)）是一種基于數(shù)字時分多址（TDMA）技術(shù)的無線集群移動通信系統(tǒng)，是歐洲電信標(biāo)準組織（ETSI）制訂的數(shù)字集群通信系統(tǒng)標(biāo)準。它是基于傳統(tǒng)大區(qū)制調(diào)度通信系統(tǒng)的數(shù)字化而形成的一個專用移動通信無線電標(biāo)準。 iDEN（集成數(shù)字增強型網(wǎng)絡(luò)）是美國摩托羅拉公司研制和生產(chǎn)的一種數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)，它的前身是MIRS系統(tǒng)，最初設(shè)計是做集群共網(wǎng)應(yīng)用，因此除了以指揮調(diào)度業(yè)務(wù)為主外，還兼有雙工電話互聯(lián)、數(shù)據(jù)和短消息等功能。 無線數(shù)字集群系統(tǒng)可用單呼、組呼、全呼、緊急呼、廣播呼等形式對系統(tǒng)中的用戶進行調(diào)度指揮，每個集團用戶亦可分別設(shè)置調(diào)度臺分管自己所屬的用戶。這種功能廣泛應(yīng)用于公安、消防單位作調(diào)度指揮用，對提高消防滅火救援的效率起到積極作用。

3.動中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)車載動中通系統(tǒng)可有效隔離通訊載體在運動過程中由于其狀態(tài)和地理位置發(fā)生變化而導(dǎo)致的通信中斷，具有多種通信方式并存、覆蓋區(qū)域廣、不受地形地域限制、傳輸線路穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。在沒有通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋地形復(fù)雜的偏遠區(qū)域，甚至是在動態(tài)變化極其復(fù)雜的水上，“動中通”也能夠迅速捕捉衛(wèi)星方位，完成聯(lián)絡(luò)通訊。衛(wèi)星利用其覆蓋范圍廣，設(shè)備使用方便等優(yōu)點得到大力推崇。車載動中通衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有不受時間、地域、距離的限制、實現(xiàn)動態(tài)和靜態(tài)條件下的實時雙向傳輸?shù)忍攸c，并具有現(xiàn)場指揮、遠程移動指揮、車頂攝像視頻信息采集、無線攝像視頻信息采集、移動電話電臺調(diào)度、移動視頻會議、實時圖像切換、智能保護等多項功能。其創(chuàng)新的天線系統(tǒng)自動搜索捕獲指定的衛(wèi)星信號。并且在車輛運動過程中通過自動控制方位、仰角和極化角。自動跟蹤保持指向，并支持車輛在時速300公里行駛條件下的雙向2M傳輸速率。隱形動中通衛(wèi)星天線是由安裝于車頂?shù)牡洼喞嗫仃囂炀€和安裝在車內(nèi)的天線控制器等組成。天線控制器為天線提供動力并控制天線的運動。

結(jié) 語

隨著移動數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展，利用移動數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)實現(xiàn)高質(zhì)量的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸是當(dāng)前消防通信系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向。在城市建筑密集程度不但加大的今天，高質(zhì)量的可靠通信傳輸是保證消防救援工作順利實施的根本。

參考文獻

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