浅谈无线图传技术在灭火救援中的应用

2023-01-02郄旭

中国设备工程 2022年16期

郄旭

（黑龙江省齐齐哈尔市消防救援支队，黑龙江齐齐哈尔 161000）

无线图传即无线图像传输系统，主要是指无需线缆铺设，借助无线电波实现图像传输的系统。当前，常见无线传播介质主要包含无线电波、红外线以及微波等，近年来，无线图传技术逐渐成熟，无线图传的传输距离与画面质量稳步提升，相较而言，覆盖面亦有所扩大，主要使用于应急指挥、视频监控等领域。通过将无线图传技术引入于灭火救援工作的方式，消防人员能够借助无线图传技术及时掌握火灾信息，并及时作出判断制定有效救援方案，实现灭火救援及时性与有效性的提升。对此，本文将从概述、应用路径以及应用创新出发，对无线图传技术在灭火救援中的应用进行探析，旨在通过分析无线图传技术的分类与优势的方式，强化对无线图传技术的基础认知，为无线图传技术在灭火救援中的应用创新提供认知支撑，再通过分析无线图传技术在灭火救援中的应用路径的方式，提升对当前应用路径的把控度，增强对无线图传技术在灭火救援中具体化应用的认知，推动无线图传技术在灭火救援工作中的优化实施。

1 无线图传技术的概述

1.1 无线图传技术的分类

1.1.1 COFDM无线传输技术

COFDM无线传输技术即编码正交频分复用多载调制技术，属于最新无线传输技术，其子载波数量能可以达到1704载波，特别是在高速传输时，真正做到“动中通”、“非视距”以及“抗阻挡”。当前，COFDM无线传输技术作为最先进图传技术，核心功能在于能够实现对不同传输介质的通信特性变化进行持续性监控，进而达到提升其所在通信路径数据传送能力的效果。此外，COFDM无线传输技术还能够动态化适应不同传输介质的通信特性变化，达到实时切断与连接相应载波的效果，用以通信连接的持续性与有效性。整体而言，正因为上述特征，使得COFDM无线传输技术能够适应地理地形多变、高层建筑密集、居民密集等情况的数据高速传播需求。

1.1.2 移动通信公网技术

移动通信公网技术主要包含CDMA、GPRS/CSM，即5G、4G、3G、以及2G（趋近停用）。该技术能提供及时有效的IP/TCP网络连接，多应用于远程监控、数据传输等领域。当前，在高速移动环境之中，3G传输速率的最大值为144KB.S-1,在慢速移动环境中，3G传输速率的最大值为484KB.S-1,在静止状态，3G传输速率的最大值为2MB.S-1。4G传输速率为20KB.S-1,最大值可达100KB.S-1。5G传输速率的最大值为1GB.S-1,且具有大连接、低时间延迟以及高速率的特点。

1.1.3 WLAN无线网络技术

无线网络技术主要是指以无线通信技术为支撑，实现各计算机设备连接，用于资源共享、互动交流以及相互通信的网络系统。无线局域网的核心特征在于无需通信电缆，借助无线方式，即可实现计算机和主干网络的链接，相较而言，有效提升了终端移动与网络构建的方便度与灵活性。

1.1.4 数字微波技术（扩频微波技术）

数字微波技术主要用于图像信号、数据信号以及电话信号的传输，但是，由于该技术属于单载波调制技术，使其仅能够适用于通视度高的环境，且不能有阻挡物，使其在使用过程中极易受到环境因素的影响。当前，数字微波技术多采用传输与压缩分离模式，相较而言，压缩效率偏低，且图像的质量较难保障，同时，系统可靠性偏低，难以满足保密需求，由此，该技术目前适用度有所降低。

1.2 无线图传技术的优点

当前，无线图传技术的优点，主要表现为资金投入少、安装便捷、维护便利度高、外界限制小以及延展性强等方面。其中资金投入少，主要表现为无线数据传输无需设置电缆等，相较而言，投入偏少；安装便捷，主要表现为无线图传两端皆采用全向天线，能够实现跨区域指挥；外界限制小，主要表现为无线图传突破了各类复杂环境的限制，方便性与适应性更强。

2 无线图传技术在灭火救援中的应用路径

2.1 固定点图像监控传输系统

从本质的角度上看，无线图传主要是指无线图像传输的过程，其功能主要表现在GPRE/GSM、CDMA、无线网以及正交频分复用等，伴随着无线图传技术的功能体系逐步完善，先机技术组成得到推广。当前，无线图传技术以无线图像传输系统为重要支撑，固定点图像监控传输系统则是重要构成，适用于监控难度偏大的场合，具体表现为：

2.4GHZ ISM频段多种图像传输，该传输技术的核心在于扩频技术，主要运行状态为直扩与跳频，两种状态的监控作用皆较强，相较而言，调频的运行速率偏低，吞吐速率约2MBIT/S，抗干扰能力更强，直扩吞吐速率更高，但是，抗干扰能力偏低。

3.5GHZ频段无线接入系统，该系统实现了“一对多”微波通信，选择FDD双工模式时，能够有效提高传输性能，此外，3.5GHZ频段优势主要表现在于消耗较少的电波自由空间，设备运行的成本更低，速率控制效果更强。

5.8GHZ WLAN产品，该产品借助正交频复用技术以满足图像传输需求，WLAN传输监控图像核心技术在于MPEG-4图像压缩技术，在500KBIT/S速率下，其压缩图像的清晰度极高，多在1GIF到2GIF左右，适用于对图像清晰度偏高的场合使用。

26GHZ 频段宽带固定无线接入系统，该系统中LMDS系统的运用率较高，且在调控方式上具有多元化的特点，如QPSK、16QAM等，皆是无线图传技术的所需内容，此外，LMDS的核心优势在于媒体业务广、数据交换快以及传输能力强等方面。

2.2 COFDM无线传输技术

COFDM无线传输技术在灭火救援中的特点主要有：将高速数据流传串并转化分配给各信息通道，借此满足信息图像传输的需求，COFDM无线传输技术数据传输效率高与有序性强。其在灭火中的运用主要表现为：

稳定传输，COFDM无线传输技术具有稳定性的特点，通过将之运用于灭火的方式，救援人员能够借助其在建筑物、山地以及其他肉眼不可见的区域获取清晰图像，提升救援人员对灾害现场概况的了解度。

实时传输，COFDM无线传输技术具有传输及时性强的特点，通过将之运用灭火救援的方式，火灾概况能够在短时间内传递给后方各级指挥中心、现场指挥部，提升辅助决策效能。

高速传输，COFDM无线传输技术具有传输带宽大的特点，能够满足灭火救援过程中对音频传输高画质与高流码的需求，在常规数字微波之中，扩频微波传输链路，选取MPEG-2编码，在信道多中选择2M速率，即可保障图像解码后的分辨率在720×576，完成音视频的分析、编辑以及存储工作，借此能够有效提升灭火救灾现场情况的信息数据传递的及时性。

2.3 安防监控视频无线传播方案

当前，微波传输为灭火救援行动提供了诸多便利，其中安防监控视频无线传播方案更是提供了信息处理平台，实现了大量火灾信息的共同传递，具体表现为：首先传输监控模式，当前国内建筑结构复杂性显著提升，给消防救援队伍搭建无线通信网络环境带来诸多困难。但是，借助传输监控模式，不仅缓解短距离传输的问题，还满足了远距离视频传输的需求；其次数据传输借助安防监控视频无线传播方案能够实现灭火救援人员间信息传递的及时性，保障灭火救援行动的顺利进行。

2.4 图像传输技术

灭火救援具有紧急性特征，其对图像信息传输的速度具有较高要求。当前，在灭火救援过程中，常用的移动图像视频传输技术，主要包含：首先WIMAX技术，该技术实现了多点传输，配合参数统计、自动调制以及载波调制等功能，实现了高速率阐述，其中WINMAX 802.16E传输范围可以达到5km左右；其次MESH技术，主要是指无线网格技术，该技术能够实现小范围的图像数据快速传输，其流通形式为：先将数据传输给指挥中心，再由指挥中心传递给救援人员，该技术属于2.4GHz频段，整体而言，该技术具有组合、连接以及设计等多方面优点，对灭火救援的益处颇多。