消防智能无线通信系统在灭火救援中的应用探讨

通化市消防救援支队 吉林 通化 134000

社会经济在快速的向前发展,城市化建设进程在逐渐推进,火灾形势越来越严峻,随着高层建筑以及大型的商业综合体越来越多,新工艺以及新材料得到了更为广泛的应用,火灾发生的几率也越来越大。应急通信对于消防队伍灭火和灾害事故抢险救援工作至关重要。为满足消防队伍在现场各种复杂作战环境下通信需求,解决现有信号覆盖技术手段不满足消防实战需要等问题,建立成体系的、智能的、融合的无线通信系统十分必要。

一、消防无线通信网的现状分析

(一)消防无线通信系统装备配备及运行情况。消防无线常规通信系统在整体开展以及建立的过程当中,通常是依据现阶段的救援指挥体系,主要分为城市消防覆盖网、灭火救援指挥网、战斗网,通过转信台拓展网络的覆盖区域。从实际情况上来看,部分地区由于经济不发达,无线通信装备还停留在模拟常规技术上,由于缺乏相应的设备,组网也不够完整,导致管区的覆盖面积得不到进一步的扩展,使得火场的通信处于比较混乱的状态。有些城市建设了数字集群通信系统。数字集群通信网的网络容量比较大,通话质量得到了大幅度的提高,但是面对复杂高层地下、隧道等复杂的作战环境,还存在信号延伸困难、通信不畅的情况。同时全国各地的洪涝、地震、泥石流、雪灾、台风等自然性灾害事故频发、对无线通信网络抗毁能力、快速部署能力要求越来越高。当前通信系统还存在不适应新形势新任务需要、专网盲区多、信号不稳定、通信设备杂、调度难度大等问题,影响了通信保障实际效果。

(二)消防无线通信频率资源紧缺。消防无线通信系统在整体建立的过程当中,其中最重要的就是频率资源。现阶段消,防救援队伍在开展工作的过程当中,无线通信使用的频率资源最为紧缺,虽然消防救援队伍会设置自己的专用频点,但是数量非常有限,不能够满足实战的需求。当灾害的面积比较大时,需要开展大规模的跨区域联合作战,此时频率资源不足的问题就尤为凸显,很容易造成同频干扰的问题,不能够满足大型灾害现场的救援需求。

二、灭火救援无线通信组网技术体系

(一)灭火救援无线通信网的层次结构。将城市消防灭火救援无线通信网进行结构上的划分,分别是消防一级网、消防二级网、消防三级网,根据不同的情况对技术组网进行适当的调整。消防以及网站应用的过程当中,主要是对城市的消防管区进行覆盖,进一步的保障城市消防指挥中心和其他辖区的指挥中心的联系。在应用车载电台的过程当中,需要保证可靠通信覆盖区超过城市辖区的85%。消防二级网能够进一步的对作战的现场进行通信的覆盖,保障指挥员之间的通信联络。消防三级网是为了更好的保障战斗员和指挥员之间的联系,加强战斗班组、战斗员与驾驶员之间的联系。

(二)应用自组网技术建设无线通信系统。在当前无线通信领域发展的过程当中,无线自组网是一种正在发展的网络技术,它逐渐的渗透到了应急通信领域当中。自组网网络支持自组网自治愈,系统具有搭建简单、可靠性高、覆盖面大、节点可移动、去中心化等特点,支持链型、星型、混合型等任意组网模式。相比传统通信网,自组网通过单频中继技术,每层通信网络仅需1个350兆频点进行自组网基站之间联网,具备自动判选功能,自动选择最好的信号中继转发,不依赖于任何既设有线资源,只需要在高点完成全市主干网络覆盖,类同于发射一系列同步“通信 卫星”,高山基站之间的可靠无线连网距离可达100公里至几百公里。再结合各个地区主干网,以及移动式自组网通信设备,还可以将信号延伸至地下空间、隧道、楼宇室内,通过无线多跳自组的形式,迅速为应急现场搭建安全可靠、易拆易建、即用即通的专网通信网络,帮助指挥员实时掌控应急现场情况,及时决策调度,处理突发事件和开展现场救援。高山基站还可接入互联网卡,对设备进行远程的管理和监控。

(三)无线通信系统频率配置。城市消防管区覆盖网的范围逐渐在扩大,通过对基础通信系统的需求进行优化配置,结合本地移动通信系统的具体需求,调整无线通信的频率。一级网建设选用双频点基站进行自组网,部分地区高山阻挡,为更好的进行信号覆盖并节约建设成本,可以采用有线与无线自组网相结合的方式,双频点基站可以有效的避免单频自组网基站之间有线连接与无线连接对通信信号所造成的干扰。二级网作为现场灭火救援指挥网通过单频自组网方式实现对辖区的信号覆盖,节约频点资源,针对大型商场地下、高层建筑和隧道及乡镇等基站信号覆盖困难度较大的场景,可与便携基站和车载基站等移动自组网通信设备组成的应急通信网自动组网。设置应急通信频率,大型救援灭火行动在整体开展的过程当中,电台的数量会增加到最大化。此时需要对通信网络进行优化调整,增加通信的信道,确保通信工作开展的过程当中,不会出现堵塞引起混乱的情况。针对于通信频率资源比较缺乏的城市,可以通过设置无支援关系的通信频率复用,确保每一个大队和中队有专用的频率。窄带终端需具备PDT模式,必要时可考虑接入公安PDT集群通信网,将来若建设应急通信PDT集群网,也可充分利旧,为窄带终端快速升级。

(四)建设智慧融合无线通信系统。窄带无线通信设备在灭火救援领域有着广泛的应用,是消防队伍进行指挥调度和应急通信的必要装备,随着新时期新任务的变化,在指挥调度过程中,不仅要“听得到”还要“看得清”,通过视频实时进行火情预判,掌握现场态势,传统视频终端都是通过公网信号进行传输,窄带无线通信系统受制带宽限制,不能有效的进行数据传输。伴随着通信设备智能化与信息化的不断发展,基于窄带自组网技术、LTE宽带技术而产生的宽带自组网通信设备有效的解决了无线视频传输信号的需求。形成窄带提供语音,宽带提供数据的智能融合应急通信系统。目前消防通信员携带终端种类繁多,战时携带、操作不便,影响作战效率,融合终端实现宽窄带、公专网融合,可接入语音自组网,PDT集群,有视频采集任务时,可接入MESH自组网网络、公网、LTE宽带专网,终端可根据现场信号情况自动在MESH自组网网络、公网与LTE宽带专网之间灵活选择通信链路,充分利用应急现场资源条件,真正实现“一部终端、多网接入”,有效减少单兵终端数量。

结束语

随着消防救援队伍的逐渐改革和转型,传统的消防救援队伍已经逐渐向现代化和职业化的方向发展,成为了综合的应急救援的主力军,能够解决各种复杂的灭火救援情况。在现代化的背景之下,消防救援队伍在开展工作的过程当中,需要加大力度对智能无线通信系统进行建设,不断的适应新常态化下的救援工作,强化消防智能无线通信系统在灭火抢险中的应用。