面向消防应急指挥的融合通信平台建设与应用

杜恩华

（上海市松江区消防救援支队，上海 201620）

0 引言

随着经济社会的不断发展，城市现代化进程的不断加快，对消防救援队伍的响应速度、调度指挥、现场作业、科学施救等综合能力提出更高要求，消防救援面临的形式更加严峻，险情处置难度不断提升[1-3]。灭火和救援过程中，通信联络作为消防部队指挥作战的神经网络和中枢系统，在很大程度上决定了任务能否成功完成。面对当前多样化的通信系统，如何打破系统间的通信壁垒，形成合力统一作战，缩减消息传递层级，提升指挥者决策的精读与速度，并且在最大限度保证一线救援人员的生命安全，是消防救援通信保障亟需解决的关键问题。

1 消防通信现状

消防现有通信系统主要包括无线对讲通信系统、公网通信系统和卫星通信系统三类[4]。公网对讲通信系统包括350 M警用数字集群通信系统、350 M常规对讲系统、现场应急通信系统和短波通信。其中，350 M警用数字集群通信系统为消防救援队伍配备350 M数字集群终端入网使用，消防救援队伍新配备终端均为防爆终端，但受制于公安350 M 数字集群通信系统自身的载波容量限制，目前给消防救援队伍分配的通信容量不足，而且通信组优先级较低，在关键时刻可能存在通信不畅的问题[5-6]。350 M常规对讲系统包括350 M常规指挥网以及部分地区使用的350 M PDT数字同播系统。常规指挥网作为点名通信和本地指挥通信的手段，在总队及各支队驻地均建设了基站。同时，总队和支队还配备了移动便携基站使用，通过4G回传至指挥中心。在建设了350 M PDT数字同播系统的支队使用同频同播技术进行对讲通信，同频同播系统具有交换中心，能够与指挥平台有线互联。现场应急通信系统包括窄带自组网、中转台、对讲直通等通信手段，作为指挥层向前方延伸的重要手段进行使用。短波通信在部分地区作为应急通信手段之一进行使用，短波通信具有传输远的通信优势，能够作为专网无线对讲通信的有效补充。公网通信系统包括公网对讲平台、普通有线电话和手机。各消防救援队伍根据当地网络情况使用不同的公网对讲平台，包括移动和对讲、电信天翼对讲以及消防救援总队的公网对讲平台，不同平台间无法互联互通，只能服务于当地通信，无法实现全省的互联互通。卫星通信系统主要包括海事、铱星、天通等卫星电话，以及便携卫星站等语音通信方式。

2 消防融合通信需求

传统的消防通信平台无法将前述不同制式的通信系统和手段进行有效的整合，导致指挥中心的扁平化指挥调度水平迟迟未能得到有效提高，其中亟需解决的问题主要有以下几个方面：首先，使用的通信系统不同往往导致处于上层级别的领导或调度员无法在紧急情形下直接调度到前线指挥员，指令需要逐级传达，过程复杂，误传率高；其次，联合行动往往是在紧急情况下进行，当要统一指挥调度时，需临时更换通信设备，容易存在指挥员操作不熟悉、配额不足、分组不明确等情况，从而影响指挥调度的效率；最后，通信系统的不同也会导致领导的指令需要多次通过不同的通信手段传递，容易出现指令下达不及时，从而错失行动时机[7-10]。如何融合各种通信手段，建成与机关指挥体系紧密结合，能够跨层级、跨区域统一指挥调度，各部门合成作战的一体化通信指挥系统成为当务之急。

为此，亟需建设面向消防应急指挥的融合通信平台，在接入层面实现各种语音系统的互通、定位信息汇总、视频信息汇总，完成整体数据传输。

（1）在接入层面实现各种语音系统的互通。融合通信平台要通过有线或者无线对接方式，完成无线对讲通信系统、公网通信、卫星通信等多种异构网络的融合与互联互通，将所有通信手段的信令、信息接入同一平台，形成语音数据信息的交换和交互。实现语音的对话互通、语音会议、指挥分组等调度功能。

（2）在接入层面实现定位信息汇总。融合通信平台可以完成汇总消防救援总队公网对讲平台、同频同播系统、窄带自组网终端的定位信息等，将位置信息回传至指挥中心。同时在今后实现有线对接350 M警用数字集群系统和370 M ePDT无线通信系统后，可以将在网对讲机定位信息回传至指挥中心并在指挥中心大屏上进行显示。

（3）在接入层面实现视频信息的汇总。融合通信平台可以完成消防总队公网对讲平台的实时视频汇总，同时包括接入该平台的4G/5G执法记录仪等终端。并将视频信息按照标准视频协议传输给视频会议平台，实现视频会议的多方加入。

（4）完成整体数据传输。上述融合完成后的数据，可以通过API或者SDK的接口方式被第三方应用平台调用，包括但不限于指挥调度、视频会议等平台。

3 消防融合通信平台架构

消防融合通信平台分为资源层、接入层、平台层三大部分。具体平台架构如图1所示。

图1 消防融合通信平台架构

资源层为各种需要接入融合通信平台的通信资源，包含不同频段、不同制式、不同传输方式的通信系统或者通信终端，系统通常通过有线方式接入融合通信平台实现完善的指挥调度和管理功能，终端通常通过无线方式接入融合通信平台实现语音通信层面的功能。本系统中的接入资源包括有线接入资源PSTN网关以及无线接入资源集群车台、常规车台、公网对讲手台、短波电台等，通过无线终端的接入可以调度对应的系统资源。

接入层主要负责所有音视频数据的接入，由有线和无线两种数据接入网关组成。有线数据接入网关负责系统类通信资源的接入，包括PSTN网关、公网对讲平台、同频同播系统等；无线数据接入网关负责终端类通信资源接入，通常终端类通信资源通过空口与其他系统或者终端进行对接，从而可以将其他系统或者终端的通信资源接入数据接入网关，最后再汇聚到融合通信平台里。

平台层由融合通信平台以及融合录播平台组成，上述两个平台具有统一的调度台客户端。平台层主要负责所有接入数据的信令交互、数据互通、指挥调度的数据流程等工作，同时还负责对第三方应用平台推送数据，帮助第三方平台实现数据指挥调度功能。其中，融合通信平台负责与接入层各网关对接以及负责对接第三方应用平台（如视频会议系统、智慧接处警系统等）；融合录播平台负责对经过融合通信平台的语音、视频进行详细的录音录像，并可以在调度客户端上进行播放。

4 消防救援现场的融合通信平台应用

消防应急融合通信系统覆盖第一救援现场、前方指挥部和后方指挥部。第一救援现场是消防救援作业的最前线，利用运营商公网基站传输火灾现场的视频图像信息，无人机航拍火场整体态势，布控球和单兵图像传输使指挥者可以直观掌握一线动态。通过消防无线专网传输救援人员实时状态信息，包括空气呼吸器运行状态、实时位置信息、各种生理指标等，对生理指标达到预警值或位置数据在预设时间内无变化的人员进行危险指示标记，并向指挥员发出报警，保障陷入危险的救援人员在第一时间得到救助。语音调度与通信保障可利用公网 讲机、350 M数字集群终端和350 M常规对讲实现。第一救援现场的语音、图像、视频、数据等

消息通过公网网络和专网网络接入前方指挥部的融合通信平台中，再通过公网网络或卫星网络使信息回传至后方指挥部。部署于后方指挥中心的融合通信平台可实现灾害现场实况回传和上级指令下发，自上而下构建部局、总队、支队三级指挥体系[8]，利用融合通信平台的扁平化指挥 调度能力，后方指挥员可对一线救援人员进行“点对点” 指挥，有 效减 少了指挥层级，极大提高了整体的快速响应能力和消防救援效率。

5 结束语

融合通信平台着眼于消防应急通信系统的兼容包并、多种新旧系统的上下承接以及异构网络的互联互通。深刻理解消防救援作业中指令快速传递、过程态势全局掌控、人员状态全面监控的重要性和迫切性。以统一接入、融合交换、稳定安全为目标，全力打造能将不同制式、不同网络的通信系统连成一张融合通信网，为消防应急指挥提供必要的支持和保障。