天地空融合通信在消防應急通信保障中的實施與應用

摘要：天地空融合通信在確保消防應急通信中發揮著不可替代的重要作用，相關負責人、救援部門，要正確認識天地空融合通信的重要作用，通過確定天地空融合通信系統創建思路、加強消防應急救援通信保障系統演練、強化不同類型設備兼容性、加強薄弱地區建設等不同方式，將天地空融合通信系統優勢發揮出來，保證消防救援現場通信正常，為救援工作提供更多便利。

關鍵詞：天地空；融合通信；消防應急通信

在工業化、城市化進程推進中，人民群眾的物質生活、文化水平得以提升，這也促使消防救援工作面臨嚴峻挑戰，救援難度增加。我國幅員遼闊，不同地區的地形地勢存在不同，因此，發生自然災害的概率也隨之提升。如果出現自然災害問題，需要立刻進行救援，這樣才能在最大程度上降低損失，促使人民生命財產安全得以保障。在開展消防救援工作時，要在最大程度上保證通信暢通，從而提升消防救援效率。在科學技術不斷優化的當下，天地空融合通信系統應運而生，這對于消防應急通信能力的提升起到了良好的促進作用。基于此，在消防應急通信保障中，要對天地空融合通信進行合理利用，以便推動消防救援工作的順利進行，實現對各類問題的有效處理。

一、天地空融合通信分析

（一）含義

在消防救援期間，如果能夠確保通信暢通，可以將救援現場具體情況、信息等傳遞給指揮部，從而制定最為合理救援計劃，推動后續救援工作的順利進行。在救援過程中，工作人員結合現場具體情況靈活調整救援計劃，這對于整個救援工作效率的提升能夠起到良好促進作用。從實際消防救援中不難發現，有很多因素都會對消防救援進度與效果產生影響，還會對消防救援現場應急通信產生直接影響[1]。隨著科學技術、信息技術的快速發展，針對消防應急通信創建天地空融合通信系統，主要目的是確保消費應急救援工作的順利開展。如果從含義方面進行分析，天地空融合通信主要是指，在消防救援現場創建現場應急通信網絡，該通信網絡要實現對救援現場的全面覆蓋，要具備較強機動性與靈活性。天地空融合通信中的不同類型軌道衛星，以及不同類型飛行器，能夠創造出天基網絡、空基網絡，這樣網絡能夠與地面設備之間進行相互連接，從而形成完善的消防應急通信網絡，該網絡具備較強立體性特點。在地基網絡中包含很多不同內容，比如，蜂窩無線網絡、移動衛星終端、地面數據預處理中心。

與傳統地面通信網絡相比，天地空融合通信在具體應用過程中，能夠結合消防救援現場實際情況，實現對不同類型網絡、飛行器的科學設置，可以將傳統地面通信技術優勢發揮出來，實現對技術優勢的整合，空基網絡技術也能夠發揮自身價值，為地面救援工作奠定基礎，滿足通信要求。在天地空融合通信系統中包括很多通信路徑，如果地面通信基站因為災情等各類因素影響遭到破壞，可以將天基通信網絡、空基通信網絡啟動，為通信提供保障。在信息數據傳輸過程中，要對發射裝置、接收裝置進行合理利用，在最大程度上避免因為災害，引發通信受阻，從而實現消防救援工作的有序開展。

（二）天地空融合通信系統創建思路

從具體應用中可以看出，天地空融合通信系統屬于綜合性較強的通信保障系統，在應用時各個系統要確保同步通信，這樣才能將天地空融合通信系統的積極作用發揮出來。在天地空融合通信系統創建過程中，要及時做好天層、地層、空層的創建，這樣即便是在較為復雜的救援地形中，也能夠滿足救援需求。

1.天層創建

從當前消防救援工作落實中可以了解到，無人機得到廣泛應用。通常情況下，將無人機應用在危險程度相對較高，并且較為復雜的救援現場，為救援人員提供真實、準確的數據信息，并進行圖像上傳，整體操作簡單，能夠為救援工作帶來很多便利。與常規的無人機相比，消防救援過程中使用的無人機更加先進，是由不同部分組成，包括動力系統、大數據系統、發射平臺等。在無人機實際使用過程中，操作非常簡單，可以為操作人員的操作提供便利，擁有較強靈活性。即便是在較為危險、復雜的救援現場，也能夠實現正常運行。無人機在天地空融合通信中屬于天層中的重點內容，搭載了傳感器設備、動態監測設備，能夠及時升入空中完成救援現場拍攝工作，將拍攝到的圖像、數據信息等回傳給指揮部門，指揮部門結合具體的數據信息、圖像，對現場救援工作進行指揮，并制定科學合理的救援措施，保證救援工作的有序開展[2]。還可以在無人機上設置音響設備，這樣能夠直接播報現場救援信息，將無人機的信息傳播功能充分發揮出來，為后續工作落實奠定良好基礎。在具體應用中，要結合具體片區，對無人機數量進行科學配置。實際上，無人機在升空后，飛行高度存在不同，因此，要避免不同無人機出現相互碰撞問題。一旦發生碰撞情況，不僅會損壞無人機，而且會影響救援工作的落實。無人機的直播對分辨率有著很高標準，一般而言要保證在1080P，還需要注意的一點是，針對無人機配備電池，保證無人機能夠持續工作九小時左右，為指揮部門提供更加真實、清晰的圖案與數據信息，保證可以為消防救援工作提供更多便利。

2.地層構建

傳統地面通信設備是天地空融合通信系統中的重要組成部分，地面通信設備的科學設置，能夠實現對數據信息的科學、準確接收，為救援計劃的制定奠定良好基礎。與此同時，可以為天層當中無人機的有效通信、運行以及順利工作創造良好條件。在這一過程中，空層中衛星也能夠對自身的運行方向和具體運行狀態進行確認[3]。天地空融合通信系統當中的地面通信設備涉及很多不同內容，比如地面對講設備、終端顯示設備等。終端顯示設備的功能是，將空層、天層中衛星捕捉的信息，以及無人機捕捉到的圖像資料傳輸給指揮人員，確保指揮人員能夠對現場具體情況有正確認識，結合相應圖像信息、資料等，制定更為科學的救援計劃。地面對講設備主要是數字對講機，救援人員在不同位置都能夠實現交流，數字對講機在使用過程中擁有很多優勢，比如延時少、效率高、清晰度強，現場救援人員之間能實現互聯互通，針對問題能夠進行有效溝通，促使各個救援人員、指揮人員都能夠對現場救援具體情況、救援進度有正確認識，從而推動救援工作的順利進行；地面發射裝置屬于移動通信設備，主要作用是推動救援人員工作的順利開展，救援人員在救援工作落實中，可以利用移動設備實現信號的接收與發送，同時利用空層當中的衛星進行信號的實時傳遞。移動通信設備能夠實現圖像的即時傳輸，在傳輸期間利用專門網絡，在圖像傳輸時利用傳輸速度快、傳輸效率高等特點，能夠盡量避免傳統圖像傳輸期間出現的信息延遲情況，為救援工作提供更多便利。在具體應用過程中，地面設備包括很多不同通信設備，比如，Go-Pro結合穩定器、4G圖傳設備等。為將Go—Pro結合穩定器的作用發揮出來，可以將其設置在救援人員的頭盔上，利用無線網絡，將Go—Pro結合穩定器與現場CPE設備進行連接，這樣能夠高質量進行視頻直播推流，此時，要確保視頻分辨率為1080P，需要注意的一點是，要做到一邊充電一邊使用，要持續工作十二小時。對于直播的視頻內容，工作人員要及時進行保存，可以將其保存到服務器中，為后續相關工作的落實奠定良好基礎[4]。要對4G圖傳設備的安裝進行科學規劃，通常會在救援現場最高點位置進行4G圖傳設備安裝，主要目的是將4G圖傳設備優勢發揮出來。在具體啟動過程中，可以采用一鍵開機方式，使用專門的網絡進行圖像信息回傳，整個過程要實現全自動，不需要配備專門工作人員。指揮人員可以進行圖像處理，通過該種方式能夠在很大程度上減少前線人員工作壓力。在消防應急救援期間，350M數字對講機的應用具有重要意義，350M數字對講機在使用中本具備很多特點，比如，便攜性、穩定性等特點，整體待機時間較長，幾乎不會受外界因素影響，因此，在消防應急通信中得到廣泛應用。

（三）空層構建

在如今通信技術快速發展背景下，空中衛星數量逐漸增多，這對于我國消防應急救援通信能力的提升能夠起到良好促進作用[5]。衛星有著天然廣播性特點，因此，可以在較大地理范圍內為終端播報數據，從而節約傳輸寬帶，各個終端之間能夠快速接收廣播信息，廣播信息的延時性變小，也就是說，各個終端能夠及時接收到廣播信息。地勢對于衛星覆蓋影響較小，在大面積覆蓋過程中不需要過多的成本投入。隨著社會的不斷發展，消防救援難度也隨之提升，因此，衛星基站在建設過程中出現可以為消防救援通信提供便利的衛星便攜基站。為消防應急通信設置更加專業化的衛星設備，不僅頻帶寬，天線也擁有良好性能，可以滿足消防應急救援中的數據傳輸要求，以及音頻傳輸要求。該種衛星設備具備較強兼容性，能夠與無人機等通信設備之間實現對接，從而拍攝不同距離的圖像、信息，并實現圖像、信息的及時上傳[6]。在空層設備中不僅包括衛星便攜站，同時還包括衛星平板、衛星電話等。此類衛星設備的功能存在不同，在具體應用中，能夠確保音頻信息、視頻信息、數據圖片的即時傳輸，同時還具備較強的通話能力、交互能力。如果在通信現場通信網絡出現癱瘓情況，可以將衛星設備作為備用系統，確保正常通信。

在實際應用過程中，要對衛星便攜基站的頻段進行合理選用，一般選用KU頻段，衛星可以選用亞洲9號，此類衛星頻帶較寬，能夠將數據采集回傳要求、實時音頻、視頻采集回傳要求滿足。視頻接入口可以選擇HDMI、GNC，前端視頻采集終端可以將無線網絡版本的DV接入，更好解決以往終端圖像拉遠拍攝期間存在的問題。使用的衛星電話包括天通衛星電話、海事衛星電話，一旦公網出現問題，可以啟用衛星電話，從而實現通信。衛星平板的作用是傳輸，傳輸小圖片、小視頻等，具有體積小、重量輕等特點。

在天地空融合通信設計過程中，因為消防救援現場情況較為復雜，很容易造成網絡癱瘓問題。為了最大程度上避免此類情況出現，在設計過程中，要針對不同公網狀態，開展天地空融合系統設計[7]。如果通信網絡能夠正常使用，那么可以使用無人機、4G圖傳設備等，將圖像信息等進行回傳，指揮部門使用終端顯示設備，及時了解現場情況。一旦面臨通信網絡故障情況，工作人員可以使用衛星平板、衛星便攜站，為通信、圖像信息傳輸提供保障，推動現場消防救援工作的順利進行。

二、天地空融合通信在消防應急通信保障中的實施與應用措施

（一）加強消防應急救援通信保障系統演練

天地空融合通信實際上是理論、技術層面的內容，現如今并沒有一個相對固定、完善的發展模式。在消防救援過程中，具體情況較為復雜，有很大一部分救援工作難度非常高，救援現場的情況也是隨時隨地發生變化，這使得天地空融合通信的應用存在很大難度[8]。為將天地空融合通信價值發揮出來，在天地空融合系統建設完成之后，針對不同救援場景，要進行全面演習，定期組織工作人員做好演習訓練，并模擬救援現場情況。在這一過程中，可以提升天地空融合系統的配合度。在實際現場救援過程中，很有可能會出現突發情況，因此，在演練期間需要將救援期間可能會出現的突發情況納入其中，促使工作人員能夠對突發情況進行及時捕捉，并進行分析，從而制定科學合理的應急措施，這對于消防救援工作的順利進行能夠起到良好促進作用。

（二）強化不同類型設備兼容性

從天地空融合通信系統的具體應用中可以發現，融合性質系統涉及很多不同類型通信設備，不同設備在運行過程中要具備較強的配合程度，這樣才能實現系統的安全穩定運行，并將系統優勢發揮出來。但實際情況卻是，不同類型設備在生產主體上存在不同，這會導致設備存在兼容性問題，如果設備之間無法實現相互兼容，通信出現故障的幾率也會大大提升。比如，無人機在使用過程中有著較為齊全的功能，但無人機的兼容性相對較差，無法滿足地面通信設備的兼容性要求[9]。由此可以看出，系統兼容性復雜、問題解決難度大，為在最大程度上保證設備之間的兼容性，要盡量選用統一設備，這樣可以將設備不兼容問題更好解決。在設備應用之前，要全方位分析不同設備之間的兼容性情況，要防止嚴重不兼容情況出現。

（三）加強薄弱地區建設

當前天地空融合通信系統，整體具備復雜性特點，在其中涉及很多不同流程、環節，因此，天地空融合通信系統經常會應用、建設在經濟發達地區。消防應急通信裝備等基礎設施，在經濟發達地區有著較高建設水平，使用的很多設備也存在先進性特點，為天地空融合通信工作的開展奠定良好基礎。不同地區在實際發展過程中，經濟發展水平存在差異，很多欠發達地區存在著明顯的消防應急通信設備基礎設施建設不完善問題。一旦進行救援，很容易因為通信功能不完善，導致天地空融合通信系統無法將自身價值和作用發揮出來，這對于消防救援水平也會產生直接影響。在面對這一情況時，為促使天地空融合通信能夠在消防救援工作中得到更好應用，在未來發展中，對于經濟發展較慢地區，或者消防應急通信保障薄弱地區，要加大經濟投入力度，提供政策保障，從而確保創建的傳輸渠道能夠以衛星平板、衛星便攜站為主，通過對無人機一體化天地空融合通信的應用，促使應急通信保障能力可以得到全面提升，從而提高消防救援能力。

三、結束語

綜上所述，應急通信在整個消防救援中發揮著不可替代的重要作用，因此，對于消防應急通信的保障，相關負責人以及工作部門要給予更多重視。為保證消防救援現場的正常通信，要將天地空融合通信系統優勢發揮出來，使用無人機、Go—Pro等設備，將現場信息傳遞給指揮人員，從而實現對救援工作的正確引導。

作者單位：王天旭 北京市朝陽區消防救援支隊

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