无线通信技术在消防通信系统中的应用研究

左 锐

湖南省通信建设有限公司 湖南 长沙 410000

随着无线通信技术的迅速发展，在火灾报警系统中的使用越来越普遍，对消防安全的要求也越来越高。无线通信既包含了微波、卫星通信，又因为其频率高、传输能力大等特点，为消防工作带来了方便。近年来，随着火灾报警技术的普及，无线通信技术在火灾中得到了越来越多的运用，对火灾报警的发展起到了很好的推动作用。通过对火灾报警信息的分析，可以有效地解决火灾报警信息管理中存在的问题，及时和快速的对于当前火情进行有效分析，减少大面积人员伤亡和相关的损失，保证人们生活的安全性。

1 无线通信的意义

无线通信所涵盖的范围十分广阔，其出现的途径也更多。这些技术主要有微波通信，短波通信，以及卫星通信等。微波通信是一种以微波为载体的无线电通信技术。通常，在1MM到1MM的微波中，300MHz到300GHz的频率。这说明了微波通信的高频带和宽广的特性。频带的优点可以确保大量的文字、图片、语言的传输，并通过短波通信来完成信息的采集、传输、交流、检测等过程，最主要的优点在于：微波具有良好的通信质量和稳定性能，同时也具有造价低廉、建设周期短、节省维修等优点。短波通信是一种具有6MHz至30MHz的波长范围内的无线电通信模式。而且必须要经过电离层的反射，才可以进行远距离的通信，是一种非常有效的通信方式。而在这种情况下，由于电离层的作用，会产生不同的讯号。移动通信技术是指利用公共无线电通信如3G、4G、GPRS等公共无线通信构成的无线移动数据通信，并将不同的数据与特定的火警服务相联系，从而达到存储、警报等作用。

图1 火灾现场的无线电搜救系统

2 消防通讯中应注意的问题

2.1 受限的覆盖面

随着我国社会和经济的快速发展，城市和农村地区的规划建设日趋复杂化，高层建筑增多，消防网络的覆盖面不断扩大，目前的消防通信网络已不能适应现实需要。要求95%以上的消防通讯覆盖面积许多大城市都达不到，火灾的死角越来越大[1]。由于上述原因，当遇到火灾等紧急事件时，消防部门的工作人员很难第一时间得知，导致了最好的营救时机，不仅会妨碍消防工作的顺利进行，还会危及到人们的人身财产和人身安全。

2.2 通信设备技术水平较低

近几年，在火灾事故中，经常会碰到有爆炸危险的或潮湿的地方。但是，目前一些地区的消防机构装备的通信设施并不具备隔爆、防爆、防水等性能，这势必会影响到现场的通信质量。另外，由于国家各个区域的发展状况不尽相同，有的地方对消防通讯设施投资不足，而目前的消防部队装备的无线通信设施和装备技术水平都比较低，有的已经破损，有的已经老化，难以发挥出其应有的功能。整体而言通讯技术水平和装备能力有限，限制了消防救灾工作的顺利进行，有着较大的风险，需要进一步提升。

2.3 火灾环境对消防通信的重要作用

救援地点通常处于高温和烟雾环境中，会对电子设备造成很大的影响。因而，常规的消防通讯设备在实际应用中会产生较大的问题。这对消防规划、消防方法的中期审核和消防指示的有效交流都造成了不利的后果。另外，当消防通信设备失灵时，一线消防人员的生命将面临危险。在火灾严重、高干扰环境下，当火灾发生时，消防通讯系统可能会遭受相邻干扰、同波道干扰等干扰，严重影响消防工作的正常进行。因此，消防设备需要具备较强的抗环境干扰能力，需要从多方面进行有效的控制和分析工作，进一步保证其通讯稳定性，也就在后续的工作过程中提升救灾精准度，避免不必要的风险。

2.4 相对缺乏的消防通信系统

在国内的消防通讯中，采用的是一种比较少见的方法，而此类主要的线路在无线通信技术中尚未得到普遍的运用。与此同时，很多消防部门在实际运用中，也没有进行有针对性的培训。由于消防通讯的限制，很难准确地完成较复杂的任务。严重地阻碍了消防部门的正常工作，也严重地阻碍了消防工作的顺利进行。消防人员对于整体消防通讯工作的认识不够全面，无法在日常训练中得到精准和有效的使用，也就直接导致了在火灾火情的处理过程中出现了一系列问题，导致了更大的风险发生。

2.5 消防通信设备的使用方式单一

目前，我国许多城镇的消防通讯网络都是一个比较常见的问题，其特点是：目前消防通讯中还没有采用无线通信技术；各部门对无线通信技术的引进还不够，缺乏全面的学习与实际运用。另外，由于其本身的特点，其工作方式也有其局限，主要采用微波通信和移动电话通信[2]。消防工作必须争分夺秒，必须对现场的具体状况进行准确的分析，以便进行有效的指挥和抢险，而单一化的工作模式对消防执勤、消防预警、消防指挥等工作的有效进行都会产生很大的影响。目前这种单一化的通讯模式急需要改进，需要利用多元化的通讯渠道，使得消息的传递更加精准和有效，争分夺秒的完成相应工作。

3 在消防通讯中的无线技术

3.1 实时监测计划的实施

在目前的科技条件下，能够及时准确地到达事故地点，能够及时地掌握在使用的车辆、设备和人员情况，为火灾发生的地点制定出最优的疏散路线。在城市化进程中，我们运用国家的电信公司的基本设备，实时监测楼宇及有关设备的交通情况，并将静态与动态影像的传送要求统一起来，保证了消防队能够实时获取准确的信息。精准信息为高效救援工作奠定了坚实的基础，也就保证了消防工作的效率。

3.2 WSW同频同波网络的使用

无线同频同波网是当前城市火灾中普遍采用的一种新型无线通信技术。其主要机制是在某一区域内建立多个同频率的中转台，扩大网络的覆盖面，提高火灾及相关资料通信的可信度。但是，要想实现同波通信，就必须要有大量的高科技，比如同波技术、延迟语言技术等等，这样才能让火警和指挥中心在每次呼叫前都有充足的选择和选择的机会。同频同波网络是消防等领域广泛应用的一种新型同频同波网络，使消防部门之间的工作效率得到了极大的提高。

3.3 采用多样化的交流方式

充分发挥简易通信、无线电台和新的无线通信技术，保证了紧急情况下通信的通畅。Bluetooth是一种新的短程无线通信设备，它的传输距离通常在10米以上，经过进一步的优化，它的覆盖范围可以扩大到100米，符合无线网络的技术规范和需求。该设备配备有震动传声器，将其放置在头部，通过骨传导将采集的数据通过骨传导至微处理机，再将其转化为数字信号，过滤掉声音之外的噪声，保证通信的顺畅。这些先进的通信技术有待于我们深入的探讨和实践的验证，以便对火灾救援中的无线电通信质量进行最优化，从而为作战行动的技术支撑。

3.4 火灾现场影像的传递

随着无线通信技术的迅速发展和广泛的使用，各种火灾、抢险等灾害的现场信息可以进行实时的采集与传送。在实际的消防救援工作中，利用4 G单兵、4 G布控球、首车4 G、卫星车、卫星便携站、无人机等多种设备进行无线通信，图像传送系统的作用非常明显，为消防救援工作的指挥中心和有关指挥部门提供了方便，同时还能根据前线的具体情况及时进行救援，大大提高了救援工作的效能。无论是视频和音频的实时传递工作都为现场情况的分析和判断奠定了基础，也就保证了救援计划的有效性，一旦出现了其他情况时可以做好全方位的分析和控制等，及时调整方案，提升救援效率。

3.5 VSAT通信网络在我国的推广

VSAT卫星通信网络是一种由各种不同口径的小地台组成的小规模的地面观测系统，以及在战争中进行协同工作的卫星通信网络。地球台的结构简单，重量轻，容易搬运，信号覆盖面积大，通信网络也很容易，可以实时监测火灾现场的状况，为火灾的指挥提供了便利。

由主站、 TSAT小站、卫星转发器等构成的 VSAT卫星通信网，将其用于消防通讯，主要由主站和小站构成。由于主基站使用了大直径的天线，所以它的传输能力很强， EIPIP也很高，而且 G/T的收发器也很大[3]。小型的天线具有更小的直径、更低的发射能力、更低的 EIPIP、更低的 G/T，并且可以利用手机短信进行通信，使火灾现场与指挥所能够进行即时通信，确保了所有工作的高效有序进行。

3.6 增强无线电通信的抗干扰性

在保证各种无线通信方式的高效利用方面，无线通信技术是至关重要的。通过对各种系统的系统进行理论解析，产生系统的演算法。这个方法的优点是显而易见的，它的运算中包含了一些原理上的解析，所以当它在处理一些比较困难的问题时，能够起到很好的辅助作用。利用计算机仿真获得的目标资料，可以节省时间、人力和物力，从而大大地提升了工作的工作质量。由于电脑不能充分地模仿真实的通信情景，因此，在实际应用中必须增加人工的考量，采用最佳的频率和最小的代价，才能达到对各种通信装置的抗干扰和高效利用。

3.7 车载中通卫星移动通信

本文介绍了一种基于移动中通的卫星通信系统，它包含了三大系统：信号收发系统、跟踪控制系统和监控管理系统。在图2中显示了该体系的构造。

图2 车载中通通信设备的构成

在消防通讯中，采用动中通卫星通信技术，可以有效的克服因移动环境等原因造成的通信干扰，同时还具有多种通信手段，通信信号的覆盖面积大，信号传送更加稳定，即使在荒郊野外，利用动中通卫星通信技术，也可以迅速获取到目标的方位信息，从而形成一个完整的通信网络。例如：在电视信号的传输过程中，由车内的中通卫星通信系统首先把影像讯号发送出去，由 DVD播放装置发送，由影像编码器取样并进行解码，最后经由转发器及卫星 Modem，在此过程中，由卫星 Modem对影像进行调制，并由 BUC进行频率转换，最后将该影像讯号转换至适当的无线电环境，进行传输。在消防通讯中，使用动中通卫星通信，可以实现对人造卫星的自动捕捉和追踪，而且不会受外部环境的干扰[4]。

3.8 无线通信技术在火灾监测中的应用

消防安全是目前消防工作的重点内容之一，除了日常的检查、巡查外，还应加强对消防技术监控和可视监控的工作，通过无线、有线通信技术，对重点单位、重要场所进行实时监控、分析，同时也可以及时发现各类初起火灾，最大程度的减少火灾中人员伤亡和财产损失。

图3 火灾监测装置

3.9 推动新型火灾中的无线通信技术发展

随着国民经济的快速发展，新型建筑和基础设施的涌现，使得消防事业的快速发展，需要对新型的火灾防治技术进行深入的探索。在某些新的消防技术中，常规的消防通信技术难以取得理想的消防效能，比如在地铁火灾中，因着火场所位于地底并容易引发火灾，使得常规通信技术难以有效实施。这样，消防部门就可以为所有进出地铁站的消防员配上通信手持站，并利用地铁特有的无线通信网络进行应急抢险。另外，在消防遥控系统中，通过无线通信技术实现对企业消防、消防值班室、总调度室的远程消防指挥，对提高消防工作效率、及时控制火灾、更好的维护人民的生命财产安全都具有极其重要的意义。通过使用无线电技术，可以更加清楚地了解消防工作的职责和分工，消防应急疏散方案执行与修正、消防应急指挥部构建与运行、应急疏散的进行与运行、应急疏散的进行与火灾现场附近秩序的维持、消防措施和程序的有效执行都有极大的促进作用，从而可以在最大程度上减少人民的生命财产损失。

4 结论

总体上，通过对无线技术在消防领域应用的优越性进行了剖析，认为目前我国现有的有线通信技术存在局限性，很难适应地方消防部门的需求。在现代科技快速发展的今天，无线通信将更加成熟，在消防通信中使用这种新型的通信设备，能够极大地改善消防通信的性能和可靠性，进而促进消防事业的发展。