无线调频广播技术在消防救援中的应用探析

摘要：我国自然灾害形势复杂严峻，消防救援队伍在应急通信保障中为破解“三断”等极端复杂条件下的通信难题，在构建新型指挥体系的同时，也尝试使用一些成熟的通信技术作为通信保底手段，实现通信手段多元化。该文探讨了无线调频广播技术的基本原理及特点，作为一种应急通信的保底手段，在灾害事故救援现场实现临时单向语音传输信道。并对无线调频广播技术在消防救援应急通信保障中的应用进行了可行性分析，进一步阐述了在消防救援的不同应用场景下无线调频广播技术的作用。

关键词：通信；调频广播；消防救援

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.07.048

中图分类号：TN 934.2 文献标志码：A 文章编码：1672-7274（2024）07-0-03

Analysis of the Application of Wireless FM Broadcasting Technology in Fire Rescue

CUI Jianhua

（Kunming Training Brigade of the National Fire and Rescue Bureau， Kunming 650208， China）

Abstract： The situation of natural disasters in China is complex and severe. In order to solve the communication difficulties under extremely complex conditions such as "three disconnections" in emergency communication support， fire rescue teams are also trying to use some mature communication technologies as communication security measures while constructing a new command system to achieve diversified communication methods. This article explores the basic principles and characteristics of wireless frequency modulation broadcasting technology， which serves as a backup means for emergency communication and realizes temporary one-way voice transmission channels in disaster and accident rescue sites. And a feasibility analysis was conducted on the application of wireless frequency modulation broadcasting technology in emergency communication support for fire rescue， further elaborating on the role of wireless frequency modulation broadcasting technology in different application scenarios of fire rescue.

Keywords： communication; FM broadcasting; fire rescue

近年来，我国各种灾害频发，面临诸多风险隐患叠加的严峻形势，其中以洪涝、地震、气象、森林、高层、地下、大跨度空间、化工等灾害类型为主，这些灾害一旦发生，往往具有救援难度大、持续时间长的特点。国家综合性消防救援队伍作为消防救援的主力军和国家队，在“全灾种、大应急”的背景下，构建了扁平可视、灵敏高效的新型指挥体系。消防救援队伍承担起重大灾害救援任务的同时，也面临“三断”等各种复杂条件下进行应急通信保障的严峻挑战。本文探讨在VHF（甚高频）频段，利用其中的87～108 MHz频段，结合“三断”环境下灾害救援场景通信保障需求，通过选址架设调频广播发射机发射信号，使用调频广播接收终端接收信号，实现“三断”等复杂条件下的临时单向语音传输信道，作为应急通信保障的保底手段之一。

1 无线调频广播

1.1 无线调频广播基本原理

调频广播是一种通过调节频率来传递信息的无线电技术，其工作原理是用调制信号去控制高频振荡的频率，使高频振荡的瞬时频率按调制信号的规律变化，通过天线发射出去，接收端通过收音机接收到信号后进行解调，还原出原始音频信号[1]。

1.2 无线调频广播的特点

调频广播属于地面视距传输，受地球曲率半径的影响，调频广播的传输距离一般只有几十千米。调频广播在传输的过程中，除了受大气层的影响外，还要受地形地物的影响。大气层的影响主要是折射和吸收衰减，地形地物的影响主要是反射和阻挡。

我国的调频频率规定范围为87～108 MHz。调频广播具有以下特点：一是抗干扰能力强，能够在复杂的电磁环境中稳定传输信号；二是覆盖范围广，电波传输距离远，可以覆盖较大的区域，包括城市、农村、山区等；三是可以实时传输信息，能够在短时间内将重要的应急信息传递给公众；四是接收设备简单、价格便宜，便于普及。

1.3 无线调频广播的工作方式

调频广播系统主要由调频发射机、传输线路和调频接收机组成。调频发射机要能实现音源数字化，支持多种音源输入，根据覆盖区域的大小来选择不同功率的发射机和不同增益的天线；传输线路一般以无线电波作为传输介质；调频接收机为普通收音机、车载收音机和各种调频接收设备。

2 无线调频广播用于消防救援通信保

障可行性分析

2.1 无线调频广播在消防救援中应用的意义

近年来，各级消防救援队伍立足实战，不断提升通信技术应用能力，实现实时、高效、安全的消防救援指挥通信体系。应急通信保障队伍在使用联合作战等应急通信装备来打通“最后一公里”攻坚通信时，由于宽窄带自组网系统价格昂贵，通信终端数量有限，跨区域增援的队伍之间存在设备和技术上的差异等问题，往往导致协同通信不畅，造成侦察不全面，管控不精准、支撑不到位、指挥不灵敏等突出问题。故需要考虑采用低成本的成熟无线电通信技术和便于携带的无线接收终端来进行保底的单向语音通信，实现重要信息的及时传递[2]。

2.2 无线调频广播在消防救援中的应用场景

调频广播技术作为一种成熟的通信技术，在卫星遥感、地震监测预警系统、气象预报等先进技术广泛应用的同时，作为一种通信保底手段，以其独特的优势，可以在发生自然灾害时，提前做好应对准备，在消防救援中发挥重要作用。

2.2.1 灾害预警

近年来随着全球气候变暖，各种自然灾害在全球范围内呈上升的趋势，如何预防各种自然灾害也是各级政府部门非常重视的一个问题。调频广播系统作为一种快速、广泛的信息传播系统，能够在灾害发生时及时向社会发布预警信息，宣传自救逃生知识技能，有序组织人员的疏散、转移。

2.2.2 指挥调度

当前，消防救援队伍以数字技术牵引作战机制改革，建立侦察响应、一体化联勤联战、多力量编成调派、现场定位管控、精准化联合指挥等模型，配齐用好综合定位、自组网等联合作战关键通信装备，重塑联合指挥机制、程序，以点带面提升队伍联合作战指挥效能，为统一指挥、联合作战提供高效、精准、全面的信息支撑。但是，在大震巨灾面前，常规通信手段往往会失效，卫星通信、自组网等通信方式虽然能解决“三断”难题，但还是受诸多因素制约，难以及时高效地支撑指挥调度。调频广播技术以其独特的优势，在消防救援过程中可以作为指挥调度手段，向救援人员发布指令、协调行动、传递信息等，提高救援效率和准确性。

2.2.3 应急社会动员

社会力量是应急管理的重要组成部分，世界上大多数国家对于动员社会力量参与应急管理工作都高度重视，纷纷通过吸纳和动员各种社会力量，调整和整合各种社会资源，共同应对和处置突发事件，形成应急管理的巨大合力，从而确保应对处置突发事件更为高效。

在消防救援过程中，需要社会各方的支持和参与，调频广播可以作为一种社会动员工具，向公众发布志愿者招募、物资募捐等信息，动员社会力量参与消防救援工作。

3 无线调频广播在复杂环境下的信号测试分析

结合消防救援队伍“三断”条件下通信保障需求，通过信号测试来分析影响调频广播的主要因素，立足消防救援实战需求，开展复杂环境下调频广播应急通信技战法训练，编制符合消防救援应用场景的应急通信操法和技战法，作为应急通信的补充手段是很有必要的。

3.1 测试概述

本次调频广播信号测试，目的是验证通信设备的性能指标是否符合要求，87～108 MHz的频段在消防救援中是否具有应用前景，评估不同救援环境、不同距离下调频广播的信号质量和覆盖范围，分析影响调频广播的主要因素。测试采用的通信设备主要有调频发射机、接收机、场强仪，频率为87～108 MHz调频频段。

3.2 测试环境及情况

本次测试在场地的选择上，立足于洪涝、地震、气象、森林、高层、地下、大跨度空间、化工等灾害类型，一是选择了昆明市某商业综合体来测试高层、地下、大跨度空间的信号质量和覆盖范围；二是为了测试洪涝、地震、气象、森林灾害环境下的信号质量和覆盖范围，选择的测试场地是昆明市滇池水域及沿岸高速公路、湿地公园、西山森林公园等不同地形地貌的复杂环境。

测试一共6人参与。其中2人到合适位置的高点架设发射机并值守，根据测试任务更换不同功率发射机；另4人分为2组，分别到不同地点，携带接收机和场强仪进行信号测试。

3.3 测试结果

本次测试历时5天，记录了大量数据，本文挑选部分测试数据，分析代表城市救援难点的商业综合体和野外环境的滇池水域及沿岸部分地段测试数据。

为了衡量接收机收听效果，用1～5分的分值标准来对音质进行描述。1分为音质极差（音损无法辨音），2分为音质差（音损明显但可辨音），3分为音质中等（可察觉音损），4分为音质好（轻度察觉有音损），5分为极好（不能察觉音损）。

3.3.1 商业综合体测试数据

通过对商业综合体测试数据进行分析，调频广播在城市环境中受到诸多因素的影响：一是商业广播电台具有较大发射功率，对小功率发射机有邻道干扰；二是钢筋混凝土结构的城市建筑对调频频段的电波屏蔽较大；三是城市电磁干扰源较多，例如行进中的车辆等对信号有明显干扰；四是建筑物的金属构件、防火门、卷帘门等对信号屏蔽较为严重。但在城市地面环境中，虽然受高大建筑的影响导致信号衰减较大，调频广播可以正常接收信号。

3.3.2 滇池水域及沿岸部分地段测试数据

通过对滇池水域及沿岸部分地段的测试数据进行分析，调频广播在野外环境中受到的不利因素影响相比城市而言较少，调频广播接收信号的距离较远，树林等自然环境对信号有一定影响，但对收听效果影响不大。影响较大的主要是山体、起伏的地形地貌。

3.4 测试结论

通过对测试结果的分析，在城市环境和自然环境中，可以采用不同的对策来发挥调频广播技术的优势，为消防救援服务。

在城市复杂环境如果发生较大灾害事故，商业广播能正常广播的情况下，可以通过应急联动机制，发挥商业广播设备专业、技术力量强、发射机功率大等优势，让商业广播参与到消防救援中；在商业广播不能正常广播时，应急调频广播应选用功率较大的发射机，配以高增益天线来辅助救援指挥。

在自然环境中，调频广播受到的干扰较少。较为适合在洪涝、地震、气象、森林等灾害事故发生时，采用功率较大的调频发射机，对救援区域进行大面积覆盖，作为应急通信的保底手段之一。

4 结束语

技术的进步促进无线调频广播系统的发展，人们对无线调频广播的体验要求也更高，但无线调频广播的发展还是会受到很多因素的干扰，需要对这些因素进行全面分析，采取有效的解决措施，扩大其覆盖面、提升覆盖效果，进而提升受众的调频广播体验。同时，随着消防救援工作对先进技术需求的多元化，调频广播将会在消防救援领域得到更多应用和推广。总之，无线调频广播技术以其独特的优势，能够实现临时单向语音传输信道，在未来的消防救援工作中，作为应急通信的保底手段之一，必将为消防救援工作提供更加全面、高效的服务。

参考文献

[1] 应毓海，明承冲．数字化多功能车载移动广播系统的设计与实践[J]．合肥师范学院学报，2011（6）：55-57．

[2] 赵伟．全固态调频立体声广播发射机操作·维护与测试[M]．北京：中国广播电视出版社，2002．