數字集群模式下消防救援現場通信組網方式研究

李先賢

摘要：消防救援隊伍遂行重大災害事故處置過程中，現場通信保障通常會受到現場環境、建筑結構、參戰力量等多個因素的實際影響，導致處置現場通信秩序混亂及戰斗命令傳達不暢等現象出現，嚴重影響了災害事故現場實戰處置工作的正常開展以及消防救援人員戰斗力的充分發揮，后方指揮部與一線救援人員之間“最后一公里”通信指揮難題逐漸成了影響隊伍戰斗力生成的頑疾類問題。基于以上問題，結合一線消防救援隊伍通信保障裝備的實際配置，對災害事故現場通信保障工作開展過程中存在的相關問題進行逐一分析，并提出了可行性較強的針對性整改措施。

關鍵詞：數字集群模式；救援現場通信；解決對策

滅火救援實戰處置現場的通信保障工作是事故實現成功處置的必備前提。改革轉隸以來，隨著消防救援隊伍的不斷發展，隊伍實際承擔的各類工作職能逐漸增多，除原有的滅火救援、交通事故處置外，還擔負著水域、地震、高空等一系列災害事故的實戰救援工作。由于實戰處置現場普遍具備救援參戰力量多、救援規模大、環境復雜等特點，現場處置過程中經常出現戰斗命令傳達不暢和通信秩序混亂等問題，在一定程度上嚴重影響了救援工作的正常開展。

1 實戰處置現場消防通信保障工作存在的問題

1.1? 無線通信系統需進一步統一

目前，隊伍各級普遍采用的無線通信系統由一級城市消防管區覆蓋網、二級救援現場指揮網以及三級救援現場戰斗網組成。在一級城市消防管區覆蓋網中，使用的是公網通信的方式，雖然實現了指揮中心與所屬大中隊實戰處置現場的聯系，但仍無法實現隊站固定臺與車載臺之間的通信聯絡，并且對講機在實際使用過程中故障率相對偏高，在救援現場中通信人員需要同時攜帶三部對講機，一邊回復上級命令，一邊通過對講機下達任務指令。在滅火戰斗過程中，對講機一旦進入高溫場所短時間內即無法正常使用。在二級救援現場指揮網中，雖然各個大中隊所配發的對講機都設定有一級頻道，但是當轄區內部發生較大警情時，屬地大中隊一般已經投入實戰處置，大多數情況下無法及時調整對講機的呼叫頻道，導致增援單位的對講機無法對接事故屬地單位，現場作戰指令無法得到有效保障。在三級救援現場戰斗網中，除了上述各隊站實時通信無法得到有效保障的情況外，隊站內部也存在通信不暢等實際問題，由于隊伍通信設備現階段正處于模擬通信向數字通信的過渡時期，除了雙模對講機外，部分消防救援站仍大量使用模擬單模對講機。如果處置現場戰斗網全部采用數字頻道，模擬對講機無法實現指戰員人手一部，必然對隊伍內部通信工作的流暢性造成不同程度的影響，無法保證隊站前后方指揮員之間、指揮員與戰斗班長之間、戰斗班長與消防車駕駛員之間的通信聯絡。

1.2? 救援現場指揮體系需進一步明確

救援現場通信保障工作難度的不斷增大必然在一定程度上導致實戰處置現場指揮體系混亂現象的出現。面對綜合性災害事故的發生，各級領導都會前往事故現場或者通過指揮中心視頻圖傳系統及時查看災情現狀，短時間內難以形成統一的指揮體系。各級領導在指揮中心通過視頻圖傳查看事故現場時，因常規對講機無法實現城市全覆蓋的通信效果，通信聯絡也只能靠普通對講機實現，在處置大跨度大空間建筑火災等類別的災害事故行動中，偶爾會出現公網通信信號偏弱的現象，許多呼叫根本得不到及時有效的回應。與此同時，由于屬地隊站在事故發生后已經投入救災工作中，往往優先保障本級單位的一級戰斗網，在現有的通信模式規則下，增援力量到場后根本無法及時與災害發生地所在隊站取得聯系，即便把對講機統一調到固定頻道，也會導致整個通信頻段信息雜亂，令一線執行單位和參與實戰處置的指揮員不知所措。加之災害現場參戰力量多、隊伍各級之間分工不明確，救援現場通信“先聽后發”原則得不到有效保障，“占頻”“對沖”等現象時有發生，因而造成各信道間的嚴重干擾。

1.3? 救援現場通信質量準確度無法得到有效保障

通常情況下，規模較大的災情處置現場往往比較混亂，受突如其來的沸溢噴濺、爆炸沖擊、建筑倒塌沖擊等不可控因素以及事故處置過程中現場各類救援車輛作業聲音的影響，現場通信信號必將受到不同程度的干擾。此外，災害事故現場周邊的地形環境同樣會阻礙通信信號的正常傳輸。例如，地下有限空間建筑火災處置過程中，由于建筑物主體相對密閉的鋼混結構會不同程度地抵消信號強度，實施內攻作業的指戰員極易與地面指揮體系失去聯系；抗洪搶險救援現場通信信號的實際傳輸距離往往超出手持臺的實際傳送極限；戶外山岳救助和森林火災撲救中，對講機的發射和接收指令通常會受到周邊山體的顯著干擾；在濃煙條件下消防員需佩戴空氣呼吸器進入火場，空氣呼吸器的佩戴及火場內部的噪音嚴重影響通信器材的實際使用性能，均對救援現場通信信號的清晰度和準確度造成顯著影響。

1.4? 對講機通信模式仍普遍使用直頻模式

對講機直頻模式通常特指兩個手持電臺使用同一頻率開展通話。對講機直頻通常適用于距離相對較近、影響范圍相對較小范圍內的通信保障工作。例如，某中繼的上行頻率為361.75M，下行頻率（即守聽頻率）為361.85M，則直頻就是對講機接收、發射過程全部使用361.4M。在無線對講機的直頻通信實際使用過程中雖然更為適合近距離的通信，但面對相對較為復雜的災害事故現場，特別是大型商業綜合體、地下商場、高層住宅等建筑結構形式火災事故的實戰處置過程中，經常出現通信信號無法有效覆蓋的區域，由于目前隊伍內部普遍使用的無線對講機仍是單一直頻模式，一旦沒有預先架設中繼臺，必將導致實際通信效果的下降。

2 數字集群通信系統的發展趨勢

當前，集群通信系統已經逐漸實現了由模擬系統向數字系統的過渡[1]，隨著數字集群技術的不斷優化成展，集群通信在實戰處置現場逐步衍生出了多個輔助功能，優點主要有幾個方面：

2.1? 多樣化的業務

數字集群移動通信系統不但具備傳統的通信語音，還發展出許多可兼容的輔助功能。在數據業務中還涵蓋了數據的分組、交換數據的電路、狀態信息和短數據消息等相關功能。實際使用過程中，可將一段文字內容或一個重要的指示迅速地傳送到相互連通的各個通信設備中，發送者還可以同步監測到被接收者是否已經及時閱讀查看。一線消防救援隊伍通過這一功能可以隨時回查處置現場的通信記錄，根據實際需要準確調取戰斗救援全過程中的通信信息。

2.2? 保密性更強

數字集群移動通信系統采用了傳輸和交換數字化、語音編碼數字化的通信保障方式，有利于各種數字加密技術的采集，在實際使用過程中能夠有效實現自動語音通信、對數據和信令進行實時加密的相關操作，使用過程中還能夠自動識別使用者的合法性，十分適合現場消防救援工作中對信息保密性的實際要求。

2.3? 傳輸更為便捷

數字集群移動通信系統、手持對講機、車載對講臺分別設有PABX、PSTN、ISDN、DDN等接口的數據設備，可有效實現與公共網絡設備的數據傳輸。

2.4? 調度功能更為高效

數字集群移動通信系統通常具有動態重組、群體呼叫、區域選擇和遙控、越區切換、延遲接入、優先等級以及現場偵聽等相關功能，且建立呼叫連線時間相對較短。同一網絡內的實際建立時間普遍低于500ms，同一基站范圍內建立時間普遍低于300ms，能夠有效保障事故處置現場各項作戰指令的同步下達。

2.5? 中繼臺架設范圍廣

中繼臺系統覆蓋范圍更廣，通信距離更長，是重要的無線通信系統設備。在實現區域全覆蓋無線通信保障工作中起著舉足輕重的主體作用。通常情況下，中繼臺主要分為收信機和發信機等設備單元。中繼臺實際工作過程中通常處于異頻收發的狀態，能夠解調并及時接收到射頻信號，在傳輸給其他設備的時候同步轉換成音頻信號，同時還能及時將接收到的各類音頻信號通過調制射頻發射出去。當事故處置現場預先架設了中繼臺設備后，可以將單一的隊站聯通為一個獨立的大功率通信網絡體系，由于中繼臺采用的是異頻收發可以在實際使用過程中有效避免信號頻率串擾問題，在現場范圍內形成一個完整的通信網絡系統，不僅為消防救援工作的順利開展提供了穩定的通信體系，更為救援現場的相關調度工作提供了一個可以實時反饋信息的傳輸平臺[2]。

此外，數字集群無線通信系統抗衰落、抗干擾能力相對較強。而相比之下，現階段以單點直頻為主的對講機，實際覆蓋范圍受限較為嚴重，使用過程中故障率相對較高，已逐漸跟不上消防救援處置工作的實際需要。

3 優化無線通信使用功能的措施

3.1? 三級戰斗網的有效保障

為確保滿足有效勤務通信保障需求，各級消防救援隊伍立足轄區實際，在過渡期間仍選擇優先使用模擬頻段，確保內部三級戰斗網暢通，利用“海能達”雙模功能的優點，同時設定數字頻段與掃描開關，在模擬頻道下掃描監聽數字頻道，確保接收到隊伍各級數字頻道的呼叫，切實解決通訊員實戰處置現場需要同時操控多部對講機的實際困難。部分消防救援站選擇在轄區內最高建筑頂層架設模擬中繼臺，用于不同隊站之間的日常通播聯系，經實戰測試，通播頻道在城區范圍內陸地面積信號有效覆蓋率只能勉強達到80%。為了有效解決大型綜合體、地下有限空間建筑及洪澇災害救援現場通信問題，還可以考慮將數字中繼臺架設在搶險救援車上，利用車載照明設備的伸縮桿將功分器輸出的天線垂直向上延伸，有效增強救援作業現場垂直面的通信信號強度，同時利用輔助天線橫向水平架設，增強救援現場的水平縱深通信信號強度，實現“快速架設、一機雙頻、同時工作、互不干擾”式的救援現場通信保障體系的有效構筑。

3.2? 采用具備中轉掃描功能的中轉臺構筑組網方法[3]

實戰處置過程中，現場通信保障人員可以在轄區最高位置設置中繼臺，中轉臺上設定中轉頻道，在實現中轉功能的同時兼作鏈路機。如某甲大隊、某乙大隊在中繼臺設定兩個掃描狀態的中轉頻道，當某甲大隊呼叫350MHz射頻信號時，甲大隊中繼臺監測到此射頻信號后停止掃描，再通過技術處理后實施中轉發射，甲大隊車載臺手持臺接收到350MHz信號實現區內通信，同時，某乙大隊中轉臺監測到350MHz信號也同步實施信號中轉，將甲大隊的呼叫信號傳遞給乙大隊，從而實現大隊級消防救援隊伍之間的救援通信聯網。采用此種方法一是不用修改中轉臺的任何硬件，只要在計算機上進行相應的參數設定即可完成，實際運行過程中不會影響機器性能；二是配備的使用設備相對較少；三是設備運行過程中通常情況下不會出現沖突串頻的現象；四是有利于信號傳遞過程中的再次延伸。

3.3? 整合聯動資源，構筑數字集群模式通信保障體系

支隊可依托轄區內部各聯動部門現有的無線數字集群網絡資源，建設覆蓋本轄區的三級組網體系。在實際處置現場，應實現支隊指揮中心固定臺與各消防隊站所屬車載臺、手持臺之間戰斗命令的有效傳達，及時實現增援力量的快速調集以及滅火力量的及時部署。同時，支隊所屬通信指揮車可以直接對正在行進途中或已到達火災現場的消防隊站下達戰斗部署命令。支隊指揮中心與各消防隊站間的日常業務聯絡工作亦可通過對講機進行。在二級火場指揮網中，指揮體系應由車載臺和手持臺對講機組成。支隊指揮人員相互間的通信保障工作應當有效使用數字集群二級網，使支隊或大隊指揮員在火場上可以隨時通過火場指揮網實現各參戰力量的有效調度。在三級滅火戰斗網中，指揮體系應由車載臺和手持臺對講機組成，必要時直接使用單頻信道即可。在模轉數過渡期內，現場通信保障人員可以直接采用常規模擬模式，與本單位現有模擬對講終端互通后組建本隊站的現場通信三級戰斗網。此外，支隊必須預先將本支隊所有消防一級網和二級網、三級網以及總隊級現場指揮網的相應頻點及時錄入無線通信設備。大隊（消防救援站、專職消防隊、前置執勤點）每一臺無線通信設備都必須寫入本支隊消防一級網、二級網和本大隊所有一級網、三級網的相關頻點。

在與轄區相關聯動部門對接后，集群模式下的通信終端通?？梢苑譃?個等級（3～0級，最高級為3級，最低級為0級），支隊級通信終端通常設定為2級權限，大隊指揮員終端通常設定為1級權限，消防救援隊站（消防救援站、專職消防隊、前置執勤點）終端通常設定為0級權限。支隊、大隊在數字常規通信保障模式下，可以自主架設自組網便攜基站和既網延伸便攜基站設備，并以此為基礎組建應急自組網，不但能夠有效強化數字常規信號的延伸覆蓋，又能切實實現與PDT數字集群網的互聯互通。災情相對較為嚴重時，現場通信保障人員應當及時建議上級通信部門合理增設通播組使用場景。在緊急情況下支隊如需要對各通信組群發出指揮命令，支隊最高指揮者可切換至支隊級頻道并發起呼叫，各終端應當保障能夠第一時間接收到相關戰斗指令。在緊急情況下，各參戰大隊需要對本大隊/本部門的組群發出指揮命令時，本大隊/本部門最高指揮者應當及時切換至本大隊/本部門通播組，當這個組發起呼叫的過程中，本大隊/本部門所有終端必須保障能夠無條件接收上級的相關指令。通播組一般默認所有終端不顯示指令內容，當緊急情況下指揮機在切換至通播組并發起呼叫后，所有終端必須無條件響應，即使其他組正在通話也必須在作戰指令發出的同時及時拉回通播組。

綜上所述，通過對數字集群模式下救援現場通信組網方式開展逐一分析，使之能夠更好地滿足各級消防救援隊伍實戰處置現場對無線通信系統的實際需求，并進一步有效解決當前災害事故救援行動中消防救援隊伍所面臨的通信保障困難問題，不斷增強前方救援現場、現場指揮部和后方指揮中心之間的通信效率，切實保障隊伍實戰打贏能力的有效提升。

參考文獻：

[1]鄭濤.公安集群通訊系統[J].公安大學學報（自然科學版），2002（1）：70-72.

[2]宋西彬，張子鵬.數字對講機在邯鋼運輸部的應用[J].河北企業，2016（6）：191-192.

[3]孫曉雅.消防350M無線通信網存在的問題及解決辦法淺析[J].信息技術與信息化，2010（1）：13-14.

Research on on-site communication networking

mode of fire and rescue under digital trunking mode

Li Xianxian

（Huizhou Municipal Fire and Rescue Brigade Command Center， Guangdong Huizhou 516000）

Abstract：In the process of handling major disasters by fire and rescue teams， on-site communication support is usually affected by many factors such as the on-site environment， building structure， and participating forces， resulting in chaotic on-site communication and poor communication of combat orders. It has seriously affected the normal development of the actual combat disposal work at the scene of disasters and the full play of the combat effectiveness of fire and rescue personnel. The "last mile" communication and command problem between the rear headquarters and front-line rescue personnel has gradually become a persistent problem affecting the generation of the team's combat effectiveness. Based on the above problems， combined with the actual configuration of the communication support equipment of the front-line fire and rescue team， the relevant problems existing in the process of carrying out the communication support work on the scene of disasters are analyzed one by one， and feasible targeted rectification measures are proposed.

Keywords：digital trunking mode; rescue site communication; countermeasure