基于自组网技术的消防现场指挥调度系统

■ 金山 铜川市消防救援支队

当今社会，消防安全发展形势日新月异，灾害类型、规模不断扩大，对更为先进的消防现场指挥调度系统产生了强烈需求。当前形势下，应立足自组网技术的基本框架，细化完善现场调度指挥系统的设计与构造，充分提高现场调度指挥效能，保障消防救援顺利高效进行。文章就此展开探讨。

一、自组网技术简述

（一）自组网技术的特征

自组网技术是一种具有无线化与移动化特征的网络构造技术，其所包含的各类节点相对处于平等地位，无需设定控制节点。在当前技术环境下，自组网技术的特征趋于多样化，其整体网络结构为对等式结构，具有较强的抗干扰能力，可在实践中保持相对稳定的运行状态。同时，自组网技术具有动态拓扑结构，可按照特定路由协议进行数据、语音和图像传输，实现相应算法的充分有效协调，可充分满足高要求、连续性的网络通信需求。此外，自组网技术还兼具网络技术和移动通信技术的双重优势，降低了对移动通信网络中心分布形式的依赖[1]。

（二）自组网技术的发展现状

近年来，国家相关部门高度重视自组网技术的应用与创新，在技术标准体系构造、自组网框架模式与实践应用效果评价等方面制定并实施了系列性政策策略，为新时期充分挖掘彰显自组网技术的价值优势创造了良好条件。同时，消防安全研究机构同样在创新自组网技术应用规则，优化自组网构造流程等方面进行了积极探索，破除了传统技术环境下数据与通信传输的诸多难点问题，初步形成了基于自组网技术的现代化方法体系，成效显著。尽管如此，受自组网控制与协调等要素影响，当前其实践应用水平尚有较大提升空间，在优化消防现场指挥效能等方面的价值有待于进一步细化研究。

二、基于自组网技术的消防现场指挥调度系统的应用场景

（一）高层应急救援

现代建筑工程趋于高层化，特别是综合体建筑功能复杂，无形之中加大了消防灭火救援难度，若救援不及时，更容易出现群伤事故。在自组网技术的支持作用下，技术人员可快速搭建形成消防现场指挥调度通信网络，实现现场指挥与后方指挥之间音视频的互联互通，使数据传输之间的通信链路得以有效形成，使现场指挥调度更为畅通，提升消防救援效率。

（二）地下空间应急救援

地下空间相对有限，公网、专网通信难以全面覆盖，数据通信极为不便。通过运用自组网技术，消防现场指挥调度系统可有效降低复杂地下空间结构的影响，搭建形成覆盖地下空间整个区域的宽带、窄带通信网络，减少通信信号盲区，为救援工作的有序组织与开展提供极大便利[2]。

（三）野外大范围搜救和极端条件下的突进

在野外环境下，传统消防救援往往容易面临网络基础条件的限制，且地形复杂。为有效应对野外大范围搜救难度，可通过自组网技术在救援现场建立控制中心，与指挥部之间建立宽带音视频链路，以拓展网络通信覆盖范围，便于救援人员在极端条件和恶劣条件下组织开展救援，并保持救援人员和指挥员之间高效通信。同时，自组网技术还可衔接全球定位技术，便于指挥员随时观察与掌握救援队员的实时位置。

（四）车队通信保障

对于部分消防救援难度较大的任务而言，需要大规模车队机动编组开展工作。受限于道路交通条件，车队之间的通信交流往往难以保持稳定状态，而通过运用自组网技术，则可部署“动中通”设备等，将综合通信车作为通信数据交换的核心，使车队成员之间保持及时密切联系，以全面掌握车队的行进状态，确保车队行车轨迹清晰可见。

三、基于自组网技术的消防现场指挥调度系统框架

（一）系统的应用

消防现场指挥调度系统的应用需要结合其实际环境，使救援人员与指挥员能够通过无线自组网技术保持密切联系，随时实现数据通信信息的传递与交互，以充分降低该过程中可能出现的各类不可预测状况。在系统应用中，可融合第五代通信技术和标准通信技术等，在特定覆盖区域范围内进行现场指挥协调，确保现场救援信息状况能够第一时间传向指挥中心，而指挥中心所发出的指令则同样可快速精准发向救援人员，随时调度指挥，进而始终保持畅通联络[3]。

（二）系统的部署

现代自组网技术的快速发展与实践运用，为消防现场指挥调度工作的系统部署提供了更为丰富的技术手段，使现场指挥人员在数据传输与链路构造等方面拥有了更为灵活的工具，使得传统通信环境下难以完成的指令信息交互任务更具实现可能。在系统部署过程中，为充分确保公网调度平台的功能属性，可为救援队员配置可穿戴式无线自组网功能装置，实现对救援一线现场画面信息动态化采集，便于后方指挥调度。也正是因此，无线自组网可构造形成覆盖有效范围的通信单元。

（三）系统的功能

在现代消防现场指挥调度救援要求更高的趋势下，其系统功能更加丰富，可完成的图像采集、数据分析与指挥调度等功能更具层次性。通过自组网技术框架构造，救援人员可通过自身配置的设备等，将现场可见光图像、热成像图像、生命体征数据等回传出来，供指挥员及领导研判分析，进而调整优化后续救援路径。同时，移动自组网与其他网络架构相比，还具有灵活性优势，可通过分层网络协议等，快速高效地进行组网运行，可随时变化网络拓扑结构。

（四）系统的特点

依托于移动自组网技术，消防现场指挥调度可不依赖任何网络设施而设立，具有终端便携、路由协议成本低等显著特点，符合当前高要求、高标准的消防现场指挥调度现实需求。在移动自组网技术应用中，所构造形成的数据传输网络无需多度进行调试和维保，特殊条件下单兵设备同样可作为信息传递节点，与指挥调度中心进行双向多格式的通信信息交换。基于自组网技术的现场指挥调度系统不必进行复杂的前期通信规划，可发挥其信息自我传输功能，在公共网络覆盖状态下达成快速组网与快速应用的效果。

四、基于自组网技术的消防现场指挥调度系统设计方案

（一）系统需求

基于自组网技术的消防现场指挥调度系统设计应首先把握其多元化的系统需求，以增强系统设计的针对性和实效性，拓展丰富系统功能条件。首先，消防现场指挥调度系统应具有强大的稳定性，保证可在相对复杂恶劣的消防救援环境下保持稳定的网络信号连接，把握系统各项要素的逻辑关系，构造起系统的综合框架。其次，系统应具备通信逻辑性，其内部通信传输频次较高，可在特定构件基础上建立通信渠道，制定数据通信协议，提供稳定通信服务。再次，系统应具备多样化的数据交互功能，消防现场指挥调度系统除了可为音视频等数据信息提供传输通道外，还应为图片、文字、图像等信息传输提供平台，综合衔接卫星通信、微波通信与移动微基站通信等之间的关联性。系统环境支持下的相关设备应构造简便，便于携带，降低单兵设备负重[4]。

（二）系统组成

得益于自组网技术的灵活性优势，消防现场指挥调度系统的整体构成变得更加清晰，可完成多种不同类型的实践操作功能。具体而言，该系统应主要包括可视化调度平台、自组网单兵组件、语音编解码组件、可见光图像采集组件、热成像图像采集组件、生命体征传感器组件、人员定位传感器组件等。上述不同的系统构成部分在系统功能运行与网络数据通信模式等方面存在显著差异，协同一致地完成系统功能操作，并通过多个节点转发实现通信，展现优势作用。自组网技术平台无需进行复杂的网络拓扑，所有在通信体系内的通信节点地位一致，可根据消防现场指挥需要更加多变地构造通信系统，在无公共网络覆盖的情况下随时组建、随时联网、随时通信，进行相应的消防应急救援。

（三）系统内各组件功能

在系统内部，可视化调度平台的主要功能在于将一线救援的实时图像画面清晰直观地展现出来，高清辨识可见光图像和热成像图像等，并对一线救援人员的位置信息等进行辨识，以便于发出指令。自组网单兵组件则为救援人员提供了更为齐全的佩戴装备，形成网络节点，辅助临时应急网络的构建，形成指挥调度信息无线传输的通信链路。语音编解码组件则主要用于处理与传输语音指令信息，后方指挥人员通过其将语音下达给前方救援人员，而前方救援人员同样可通过骨传导声音装置拾取语音，并以动态化的方式向指挥调度平台传递，排除外界环境带来的干扰。可见光图像采集组件主要用于采集可见光信息，优化改善系统运行环境，实现对视频信号的编解码。生命体征传感器组件重点在于运用传感设备监测救援人员生命体征，供现场指挥人员调整指挥调度策略[5]。

（四）重点区域组网的实施

根据消防现场指挥调度规则与特点等，对自组网环境下的重点区域进行划分，并对不同区域建立不同层级的目标子网，将重点区域组网的实施划分为分控中心、总控中心和远程视频监控等。引入现代软件技术，整合既有指挥调度线路，按照系统的整体要求予以强化提升，最大限度上获取重点区域组网的协同效益。对虚拟专用网络接入后的效果进行检查，重点检查重点区域组网效果是否清晰流畅，对其中的卡顿等问题进行优化，并对监控回放、功能设置、监控预览等协同效果进行测试。通过分层化网络权限管理方式，建立不同的用户组账户，提高消防现场指挥调度系统运行效率和质量，优化其联动效果。综合运用避错技术与容错技术、服务恢复技术与多功能车辆总线协议等，连续动态比对系统运行的实际值与目标值。

（五）自组网应用时的注意事项

尽管自组网技术具有诸多不可比拟的优势价值，但其在实践应用中的终端能源、无线通信带宽、网络可拓展性等短板问题同样不容忽视。对此，一方面，应高度重视能源保障作用，充分满足各个节点设备的能源需求，并探索运用有效的降耗设计措施，降低通信节点与网络链路的能耗，保障能源持续供应，延长节点设备的工作时间。另一方面，受限于自组网技术的物理配置等条件，其带宽存在一定局限性，这就需要充分提升其带宽水平，使系统摆脱该方面的限制与依赖。此外，消防现场指挥调度系统中自组网技术的运用还应注重安全问题，采取防窃听和防伪造技术方法等，配置网络安全屏障，充分提升现场指挥调度系统的安全性能[6]。

五、结语

综上所述，自组网技术的核心价值优势与特点决定了其在消防现场指挥调度系统中的应用地位，救援人员要精准把握自组网技术的核心优势，宏观审视其对于提升消防现场指挥调度成效的价值作用，摒弃传统固化构造方式的局限性，拓展自组网技术的实践内涵，以更加高效精准的数据整合能力，实现消防现场指挥调度工作的信息化、智能化与现代化，开创消防安全事业发展新局面。