大型商业综合体灭火救援通信保障研究

2021-01-11李桃念

数字通信世界 2021年9期

关键词：公网对讲机中继

李桃念

（河南省消防救援总队开封支队信息通信科，河南开封 475000）

1 商业综合体介绍

1.1 概念

商业综合体，是将城市中商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱等城市生活空间的三项以上功能进行组合，并在各部分间建立一种相互依存、相互裨益的能动关系，从而形成一个多功能、高效率、复杂而统一的综合体。

1.2 结构特点

人们熟知的华润万象城、万达广场等都是属于城市综合体的典型代表。它们特点是集合大型商业中心、城市步行街、星级酒店、写字楼、公寓、住宅等，集购物、餐饮、文化、娱乐、办公、居住等多种功能于一体，一块土地上形成一个独立的大型商圈。

1.3 数量

目前，以笔者所在河南省为例，已建成投入使用建筑面积在2万m2以上（含）集购物、住宿、展览、餐饮、文娱、交通枢纽等两种或两种以上功能于一体的大型商业综合体（不包括住宅和写字楼部分的建筑面积），全省共计274家。

1.4 通信基础设施情况

大型商业综合体内部通信网络主要有两种：一是建筑内部安装公网移动、电信、联通三家运营商的基站和信号放大器，扩大覆盖面，是公众通信网信号的延伸；二是搭建自己的民用超短波通信网。两种手段基本能够覆盖大型商业综合体的全部区域（部分老旧综合体因未安装信号扩大器，仅有2G覆盖或无信号）。

2 消防救援队伍主要通信手段分析

2.1 公共通信

主要是常用的手机、公网对讲机和对讲机、4G单兵图传终端等，优点是体积小、使用简单，缺点是室外覆盖基站都有一定容量，到达现场设备愈多，保障能力愈差。大型事故现场一般都有其他警种和围观老百姓使用网络，所以公网信道拥塞较为常见。其次，城市综合体发生火灾时往往会断电，综合体地下层信号放大器和基站将不能运行。

2.2 超短波通信

主要是常规通信和集群通信两种，350M对讲机是通信的保底手段，单频点在室外空旷地带通信有效距离1公里左右，双频点需要借助于基站转信保障通信信号，基站天线越高，覆盖范围越大。350M通信受建筑内部结构影响较大，建筑内部一般间隔2道钢筋混凝土墙体通信信号就受到很大影响。

2.3 Mesh、LTE专网基站通信系统

Mesh自组网无中心节点概念，部署简单，组网快捷，网状拓扑健壮性强，当点对点超出范围时，无须增添专用的中继设备，增添节点可作为中继跳跃使用，实现全网所有节点之间语音和数据交互，无须考虑由于单个节点损坏而导致整个网络瘫痪的情况。自组网终端会自动辨别临近设备作为中继设备，分窄带语音自组网、宽带自组网两种类型。非常适用于楼宇地下密闭空间、隧道涵洞、野外山区等复杂环境。在灭火救援现场找到关键位置进行架设，能够满足特种灾害事故的需要，是基础通信的补充，实用性较强。

2.4 短波通信

短波电台有固定台、车载台和背负台等三种，短波电台主要在公网完全瘫痪的情况下用于语音通信，设备使用复杂，真正救灾时用的更多的是卫星电话等便携式卫星设备，短波电台消防应急使用较少，军队和武警用的相对较多。

2.5 卫星通信

在公网通信不畅的情况下，实现灾情报告“短平快”，消防主要有卫星专网通信、卫星公网通信两种。卫星专网租用的是亚洲9号卫星，采用Ku波段，全国共用31M带宽，有动中通、静中通卫星车和卫星便携站等装备，优点是不受地形、地貌影响，只要能对上卫星就能保证高质量通信，是消防队伍最有效、最可靠的语音、图像通信装备，除非遇到大暴雨或很厚的乌云受雨衰影响而不能正常使用。

卫星公网主要是铱星电话、海事卫星电话、海事平板终端等，可实现快速拨打电话、数据传输，优点是体积小、重量轻，可在任意地点拨打电话。缺点是资费高、带宽速率低，采用共享带宽速率的传输模式，现场设备较多时，就会平均分配速率带宽，造成电话打不通或图像卡顿不通，传输无法得到保障。

3 大型商业综合体消防通信难点

3.1 建筑结构对通信信号的影响较大

由于建筑体采用钢筋混凝土进行浇筑，面积较大，有时还存在350M无线信号屏蔽的情况，会存在通信不畅的情况，即350M通信盲区。

3.2 特种型应急通信装备集不全

目前，各支队配备有常规350M无线通信系统、卫星通信指挥车、单兵图像传输系统、移动公网系统，加强了无线三级组网的通信能力，但在地下建筑、大型综合体、高层建筑、隧道等复杂环境条件下的应急通信装备还未普及。

3.3 无线通信频道应用管理混乱

在灭火救援过程中，350M专网通信网络、公网网络、民用通信网络和单兵图像传输的微波频率等均会相互干扰，造成通信混乱、信号不畅的情况。

4 大型商业综合体通信测试工作流程

4.1 外围环绕测试

应急通信保障队员携带350M对讲机，公网对讲机，4G图传设备等对大型商业综合体外围进行环绕测试，并记录350兆专网和运营商公网覆盖情况；其次，选取空旷无遮挡区域进行卫星便携站、卫星电话、北斗有源终端测试，记录卫星信号覆盖良好的区域，用于实战中的指挥部搭建；第三，利用无人机进行目标建筑的全景图建模、二维建模和三维建模，若现场成图慢的，可将相关图像数据带回单位进行建模。

4.2 内部全覆盖测试

首先由通信员携带对讲机、公网对讲机、4G图传等设备，对综合体内部进行全覆盖环绕打点通信测试，通过测试初步了解建筑物内部全区域350兆专网、运营商公网信号覆盖情况，以及内外通信互通情况及通信盲区；其次，结合灭火救援预案，对重点部位、最不利点进行有针对性的通信信号测试，记录测试情况；第三，针对通信盲点盲区，利用无线通信中继mesh自助网等应急通信手段进行可行性测试，无此类设备的单位应测试利用接力对讲的方式对通信盲区进行覆盖，并记录通信设备和接力人员的点位。

4.3 形成测试报告，制定通信保障预案

首先根据测试情况形成测试报告，详细记录内外部各个点位通信信号覆盖情况，针对最不利点备用信号手段的测试情况，制定和完善通信保障预案；二是完成建模及标绘，主要对大型商业综合体出入口、地下停车场出入口、周围毗邻建筑、周边道路水源、重点部位、通信最不利点及区域、卫星设备架设区域等进行标绘，形成三维预案，三是将通信测试形成的音视频资料进行留档，完善测试相关台账资料。

5 大型商业综合体灭火救援通信保障要点

5.1 调集通信车辆、装备及通信力量要“快”而“全”

接报灾情后，应急通信保障力量按照三个“第一时间”要求，迅速调集力量遂行保障，辖区支队要出动支队所有通信车辆、装备和人员，将备用电源、线材、设备等全部纳入调度范围，确保通信力量充足。

5.2 充分发挥无人机的作用

其中要建立无人机航拍专组，开展无人机侦察、航拍、全景漫游图、二三维合成、力量标绘、上屏展示和打印出图等工作。

5.3 现场通信力量、装备要统筹使用

统筹组织现场所有参战通信力量，实施统一调度；现场划分若干小组，明确工作职责、任务要求，一是负责保障指挥部，利用动中通指挥车会议系统保障图像调度、辅助决策、电源保障等；二是科学统筹无人机、单兵图传、高清布控球等图传资源，全方位、多维度采集现场信息，做到构图合理、图像清晰、重点突出，全面反映灾情整体态势；三是专门保障现场通信信号，利用公网、卫星、短波等多种应急手段确保通信畅通。