■ 李勛 鄭州市消防支隊

隨著我國經(jīng)濟及城市建設(shè)的發(fā)展，建筑物高度不斷增加，人口密度也日益增加，造成發(fā)生特大火災(zāi)事故的概率不斷提高。如果發(fā)生火災(zāi)事故將會導(dǎo)致重大財產(chǎn)損失和人員傷亡，這給火災(zāi)救援及消防員人身安全等都帶來極大挑戰(zhàn)和威脅，尤其是在火災(zāi)救援中，消防員呼救的暢通極為重要。消防員呼救器目前已經(jīng)標(biāo)配至消防員，可以用于搶險救援、偵查火情等，是消防員隨身裝備。該裝置能夠呼救和指示方位，進而引導(dǎo)隊伍展開搜救。但呼救器的質(zhì)量及性能非常關(guān)鍵，直接關(guān)系到消防員生命的安全。當(dāng)然，隨著無限通信集散地高速發(fā)展及其在呼救器中的應(yīng)用，呼救器的擴展功能顯著提升，智能化、數(shù)字化等技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在呼救器中，并改進了呼救器以往使用中遇到的問題，使其業(yè)務(wù)能力顯著提升，消防員的安全得到最大程度的保障。

一、智能呼救器構(gòu)成及其功能

智能呼救器主要利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言之的呼救及搜尋系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由后場接收裝置、呼救器及搜救器等。智能呼救器能從消防員姿態(tài)判斷消防員在一定時間內(nèi)的運動，若無運動呼救器則預(yù)警，并將此信息向后場接收裝置發(fā)送。后場接收裝置能夠?qū)λ邢廊藛T狀態(tài)及呼救器進行監(jiān)控，現(xiàn)場指揮這能夠利用其對戰(zhàn)斗員狀態(tài)進行全面掌握。在京津狀態(tài)下，可利用此裝置發(fā)撤退命令，而該命令被呼救器接收到后可啟動光、聲和振動等提醒方式，提醒消防員馬上撤退以免發(fā)生意外。如果某消防員在極惡劣環(huán)境下發(fā)生危險，呼救器的報警指示被掩蓋且難以定位其位置時，可利用搜救器進行搜索。呼救器和搜救器間由無線網(wǎng)絡(luò)的特殊信令構(gòu)建的連接，能夠?qū)δ骋缓艟绕鬟M行指定搜尋，利用信號強弱變化來定位，進而尋找遇險消防員并對其救助。

二、智能呼救器的模塊及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑O(shè)計

智能呼救器及搜尋系統(tǒng)是基于單一呼救器而研發(fā)的，能夠有效地解決監(jiān)控消防員姿態(tài)的問題，進而確立了科學(xué)的報警和預(yù)警機制，以及提供完善的搜救方法。該智能呼救器及搜尋系統(tǒng)能夠在消防員遇險前對其進行全面監(jiān)控并精確及時的預(yù)警，一旦消防員遇險，還能夠及時發(fā)警報，并通過先進的搜救設(shè)備展開施救。

智能呼救器是由預(yù)警模塊、無線傳輸模塊及其他標(biāo)準(zhǔn)模塊等三大模塊構(gòu)成，其中預(yù)警模塊中又分別包含超溫報警、姿態(tài)識別、空呼器用時提醒及接收撤退命令等系統(tǒng)。

1.智能呼救器預(yù)警及其他標(biāo)準(zhǔn)模塊

預(yù)警模塊和無線傳輸模塊是新增的功能模塊，利用無線傳輸同后場接收裝置構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)通信連接，以確保監(jiān)控信息及指令的上傳、下達。在上傳信息中，主要有姿態(tài)信息、主動報警信息、空呼器用時及溫度信息等；接收的主要有需轉(zhuǎn)發(fā)的相關(guān)信息和撤退命令等。當(dāng)然，在姿態(tài)識別模塊中，主要利用集成加速傳感器來對消防員的蹲、站立、仰臥、俯臥、跑動、走動、俯臥爬行、倒立墜落及右側(cè)臥爬等姿態(tài)進行精確識別。而超溫報警則為對周圍溫度環(huán)境進行實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異?？杉皶r報警并撤離。溫度監(jiān)測能夠避免燃爆及爆炸類事故的二次發(fā)生。空呼器用時報警體現(xiàn)則是消防員進入現(xiàn)場時進行按鍵操作，將30分鐘計時功能啟動，到實踐后自動聲音提醒并發(fā)送到后場接收器中。后場指揮利用電臺他那個消防員進行聯(lián)系并確定撤出與否。撤退命令接收模塊是由現(xiàn)場指揮者在了解及判斷現(xiàn)場后如果認為可能會有爆炸或坍塌事故發(fā)生，則應(yīng)利用后場接收裝置發(fā)送撤退命令，消防員接收到命令后應(yīng)即刻撤退。

其他標(biāo)準(zhǔn)模塊則含有應(yīng)急照明、數(shù)碼管、P WM、按鍵及電壓檢測等功能，如果消防員手提燈及頭燈出現(xiàn)故障，可用呼救器照明，并可強化方位燈的功能。在火災(zāi)現(xiàn)場消防員可能看不到聲光信號但可用報警振動功能提醒消防員。

2.無線傳輸網(wǎng)絡(luò)

在火災(zāi)現(xiàn)場由于環(huán)境惡化，常會出現(xiàn)通信聯(lián)絡(luò)障礙。其通信傳輸均靠無線信號，這就會受到墻體、距離、磁場等干擾因素而使現(xiàn)場語音通信不暢，甚至出現(xiàn)失聯(lián)。為此利用無線自組網(wǎng)中的增加中繼技術(shù)后可以將失聯(lián)的兩個點重新連接。在此網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點不但可通信還能路由轉(zhuǎn)發(fā)，通常采用的是ZiGbee技術(shù)，該技術(shù)功耗低、距離短，能夠自組織、低復(fù)雜、低數(shù)據(jù)速率、低功耗，可以實現(xiàn)遠程控制和自動控制，并能嵌入到各類設(shè)備中使用。

三、后場接收及搜救器功能的設(shè)計

后場接收和搜救器是智能呼救系統(tǒng)的重要組成部分，其中后場接收為無線集成傳輸模塊，可以對呼救器和消防員的動態(tài)實時監(jiān)控。指揮員可以全面掌握火災(zāi)撲救現(xiàn)場信息，并及時調(diào)度指揮。其功能主要有動態(tài)圖形、報警、群呼、單呼及組呼、空呼報警及無線信號強度等顯示功能。利用此功能能夠及時動態(tài)地了解火災(zāi)撲救現(xiàn)場狀態(tài)，以及時接收和傳出各種信息及指令。在火災(zāi)救援搜救中主要利用查看、生命探測儀、呼喊、摸、聽及搜救犬等方式進行搜救。此外患有系繩搜索及定向搜索、破窗搜索和大面積搜索等方法。這些方法也可用于搜索被困消防員。

搜救行動時需要有完善搜救方案和先進技術(shù)手段，并嚴(yán)格執(zhí)行搜救方案。為此，設(shè)計搜救器時應(yīng)應(yīng)用定向天線和R S S I場強技術(shù)，以精確檢測和判斷信號源方向及其強度，從而對消防員位置進行定位。呼救器與搜救器工作程序為：搜救器利用通信信道發(fā)送搜救指令到指定的搜救器，而后呼救器對信息進行確認并發(fā)送和將通信信道切換，同時啟動聲光報警系統(tǒng)，按照電池容量狀況來增強聲音分貝。而后呼救器將確認信息返回至搜救器，搜集器接到信息后切換信道，并向呼救器查詢場強狀況，呼救器將場強信息返回至搜救器。搜救人員按照接收的場強信息來調(diào)整搜救路線直至找到被困消防員。在實踐中，常用兩個搜救器分別從不同方向搜尋，以便于快速地對被困消防員位置進行定位。

總之，智能呼救及搜尋系統(tǒng)為解救被困消防員提供了重要的技術(shù)保障，可以主動防護和強化預(yù)警，能夠在危險來臨前最大限度地保護消防員安全，為快速解救被困消防員提供了重要保障，該系統(tǒng)具有較為廣闊的應(yīng)用價值。

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