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        消防通信中衛(wèi)星通信技術(shù)的應(yīng)用分析

        2020-09-12 14:16:33成新華
        中國(guó)科技縱橫 2020年8期
        關(guān)鍵詞:應(yīng)用

        成新華

        摘 要:我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的提升與發(fā)展,推動(dòng)著衛(wèi)星通信技術(shù)水平的提高,衛(wèi)星通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)愈發(fā)凸顯,逐漸被應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。衛(wèi)星通信技術(shù)不易受到外界因素的影響,通信距離遠(yuǎn)范圍大且建設(shè)速度快,對(duì)待事發(fā)突然的自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)與通信效果顯著。消防通信是消防滅火救援工作實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確指揮調(diào)度和完成戰(zhàn)斗任務(wù)的基礎(chǔ)保障,具有快速性和精準(zhǔn)性,而衛(wèi)星通信技術(shù)具有距離遠(yuǎn)通信覆蓋范圍廣等優(yōu)勢(shì),將其應(yīng)用在消防通信中,符合當(dāng)代消防通信體系建設(shè)與發(fā)展的要求?;诖?,本文主要分析衛(wèi)星通信技術(shù)如何在消防通信中有效應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞:消防通信;衛(wèi)星通信技術(shù);應(yīng)用

        中圖分類號(hào):TN927.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2020)08-0175-02

        0 引言

        近些年,我國(guó)各種火情與災(zāi)害事故頻發(fā),消防部門火災(zāi)撲救與應(yīng)急救援工作在新時(shí)期所面臨的考驗(yàn)更加嚴(yán)峻。消防通信中常見通信手段有短波通信、超短波通信、集群通信和公網(wǎng)無線通信等,但這些通信手段在滅火救援工作中容易受到各種因素的影響,如環(huán)境、信號(hào)及通信距離等因素。其中消防通信對(duì)于公網(wǎng)通信設(shè)施非常依賴,如果災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜則無法高效開展滅火救援工作,所以要進(jìn)一步完善消防通信系統(tǒng)[1]。應(yīng)用衛(wèi)星通信技術(shù)就可為消防救援工作提供決策輔助,幫助消防指揮人員快速掌握事故現(xiàn)場(chǎng)情況,為決策指揮和預(yù)案制定提供有效參考依據(jù),最大程度的減少財(cái)產(chǎn)損失和挽救生命安全,降低災(zāi)害影響。

        1 消防衛(wèi)星通信的主要構(gòu)成環(huán)節(jié)

        衛(wèi)星地面站和衛(wèi)星移動(dòng)站是消防衛(wèi)星通信的主要構(gòu)成部分,他們二者之間建立通信連接主要依賴衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)。其中,衛(wèi)星地面站具備中轉(zhuǎn)站的屬性,主要任務(wù)是連接地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在衛(wèi)星頻率資源管理調(diào)配和全網(wǎng)衛(wèi)星通信設(shè)備管控方面發(fā)揮統(tǒng)一管理的作用。衛(wèi)星移動(dòng)站,由天線及跟蹤系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)和網(wǎng)管信息接收單元構(gòu)成,受到網(wǎng)管系統(tǒng)的控制,與衛(wèi)星地面站進(jìn)行綜合業(yè)務(wù)通信。通過對(duì)衛(wèi)星、業(yè)務(wù)終端設(shè)備和其它通信電子設(shè)備的使用實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信,能夠自主完成基本信息采集處理、視頻監(jiān)控、會(huì)議和指揮調(diào)度及保障等工作[2]。其中便攜站也是衛(wèi)星移動(dòng)站的構(gòu)成部分,箱體便于攜帶,操作簡(jiǎn)單,在面對(duì)環(huán)境復(fù)雜的災(zāi)害事故時(shí)能夠搭建前方指揮部,形成便捷式衛(wèi)星移動(dòng)站進(jìn)行使用。

        2 消防通信中衛(wèi)星通信技術(shù)的主要應(yīng)用

        2.1對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況把控的應(yīng)用

        實(shí)時(shí)了解災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)具體情況才能實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的有效控制。通過對(duì)衛(wèi)星通信指揮車的使用,進(jìn)入災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)具體情況拍攝、照相及錄音并傳送至指揮部門。衛(wèi)星通信指揮車所采集到的現(xiàn)場(chǎng)信息如攝像機(jī)、麥克風(fēng)等采集到的視頻和音頻,通過編解碼、封裝、加密、解調(diào)和調(diào)制等方面的處理,交互傳輸?shù)厍蛘九c空間站之間的信息,至此完成整個(gè)過程的衛(wèi)星通信。現(xiàn)場(chǎng)人員將所采集到的整個(gè)救援過程的信息傳送至前線指揮和信息指揮中心,指揮人員根據(jù)上傳信息分析災(zāi)情危害程度、明確著火部位和燃燒物質(zhì)等因素,把控整體災(zāi)情,從而調(diào)配相應(yīng)的作戰(zhàn)力量進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滅火救援[3]。整個(gè)被救援工作會(huì)更加人性化、科學(xué)化與合理化,避免過度耗費(fèi)人力與物力,同時(shí)整體把控災(zāi)情蔓延。

        2.2在救援工作和應(yīng)急通信中的應(yīng)用

        指揮調(diào)度有效才能保證災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)處理的成功。災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)主要用來連接前后方信息傳輸與交流的通信設(shè)備是消防衛(wèi)星通信指揮車和便攜站,它們也是現(xiàn)場(chǎng)救援工作有條不紊進(jìn)行的有力保障。因?yàn)樾l(wèi)星指揮車和便攜站的體型小,移動(dòng)性強(qiáng),能夠全方面、多角度的收集災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)具體信息并上傳至后方指揮部門和信息部門。而衛(wèi)星“動(dòng)中通”通信車的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)指揮中心的建立,指揮員在作戰(zhàn)途中依然能夠調(diào)度指揮,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況快速制定措施、預(yù)案,遏制災(zāi)情蔓延[4]。單兵圖傳、無人機(jī)和高清攝像機(jī)拍攝的實(shí)時(shí)畫面利用圖像綜合管理平臺(tái)傳送至指揮中心,專家和指揮人員基于真實(shí)數(shù)據(jù)做出研判,并制定科學(xué)的處置措施和救援方案。

        2.3在重特大災(zāi)害事故中的應(yīng)用

        四川康定“11·22”重大地震發(fā)生后,四川總隊(duì)立即啟動(dòng)地震救援跨區(qū)域應(yīng)急通信保障預(yù)案,迅速調(diào)集甘孜支隊(duì)?wèi)?yīng)急保障分隊(duì)攜帶衛(wèi)星便攜站、3G圖傳設(shè)備、短波、超短波、衛(wèi)星電話等通信裝備,連夜挺進(jìn)震中塔公鄉(xiāng);四川總隊(duì)?wèi)?yīng)急通信保障分隊(duì)快速集結(jié)到位,“動(dòng)中通”、便攜站等應(yīng)急通信車輛裝備全部就位。同時(shí),成都、樂山、眉山、雅安支隊(duì)等4支應(yīng)急通信保障分隊(duì),攜帶各類應(yīng)急通信裝備158件(套),做好隨時(shí)出動(dòng)的增援準(zhǔn)備。到達(dá)后,由于震中區(qū)域海拔在3700余m,塔公鄉(xiāng)無3G信號(hào)覆蓋,甘孜支隊(duì)?wèi)?yīng)急通信保障分隊(duì)克服高海拔、高寒冷通信保障困難的實(shí)際,迅速組建350m常規(guī)通信網(wǎng),快速搭建衛(wèi)星便攜站,建立通信節(jié)點(diǎn),成功聯(lián)通衛(wèi)星鏈路,并將圖像和語(yǔ)音傳回總隊(duì)、部局指揮中心,實(shí)現(xiàn)三方通話,使救援工作高效安全開展。

        天津港瑞海公司危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)“8·12”特別重大火災(zāi)爆炸事故發(fā)生后,由幾十輛消防衛(wèi)星通信車構(gòu)成的通信站,利用無人機(jī)等設(shè)備對(duì)爆炸現(xiàn)場(chǎng)和周邊救援情況進(jìn)行高清拍攝并上傳至信息指揮中心,高清圖像持續(xù)上傳,保持現(xiàn)場(chǎng)通信28d持續(xù)暢通,救援專家與指揮領(lǐng)導(dǎo)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)畫面做出科學(xué)決斷和制定合理的救援方案,為現(xiàn)場(chǎng)消防人員救援工作的開展贏得寶貴的時(shí)間,最大化的減少人員傷亡[5]。實(shí)踐證明,在消防應(yīng)急通信中應(yīng)用衛(wèi)星通信技術(shù)已成為當(dāng)前消防通信研究的重點(diǎn)內(nèi)容。

        3 衛(wèi)星通信技術(shù)的要點(diǎn)

        衛(wèi)星通信技術(shù)以人造衛(wèi)星作為中轉(zhuǎn)站,實(shí)現(xiàn)無線電信號(hào)與地球信息資源之間的相互傳輸與轉(zhuǎn)發(fā)。衛(wèi)星處于太空空間站中,脫離地球表面,俯瞰地球,視野更加開闊,覆蓋范圍廣,在其覆蓋范圍內(nèi)地球上的各個(gè)通信站都能依靠衛(wèi)星通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)通信,擴(kuò)大通信范圍、提升通信效率。以下是衛(wèi)星通信技術(shù)特有的優(yōu)勢(shì):

        (1)通信覆蓋范圍廣,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信。無論距離多遠(yuǎn)、范圍多大,衛(wèi)星通信系技術(shù)都能完成信號(hào)傳輸,信號(hào)質(zhì)量強(qiáng),工作效率高,節(jié)約成本費(fèi)用。(2)傳輸容量大,不受業(yè)務(wù)限制,適用多種業(yè)務(wù)傳輸。支撐衛(wèi)星通信技術(shù)信號(hào)傳輸?shù)氖俏⒉ǎ绻l帶寬,則具備容量大的優(yōu)勢(shì),且不受業(yè)務(wù)限制,可適用于各種業(yè)務(wù)領(lǐng)域,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)各種信息及信號(hào)之間的有效傳遞。傳統(tǒng)通信手段易受到環(huán)境、地理和氣候等因素的影響,而這些影響因素對(duì)于衛(wèi)星通信技術(shù)的約束較小,所以無論面對(duì)什么樣的環(huán)境,衛(wèi)星通信技術(shù)都能有效運(yùn)行。(3)具有多地址通信功能,非常可靠。傳統(tǒng)通信手段是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信,但衛(wèi)星是以廣播的形式工作,由此可見,每個(gè)衛(wèi)星并不只擔(dān)任一個(gè)地球通信中轉(zhuǎn)站的職責(zé),也可支持多個(gè)[6]。所以在實(shí)際信號(hào)與信息傳輸中受到的干擾非常少,避免數(shù)據(jù)在傳輸過程中損耗、丟失,可靠性強(qiáng)。

        4 加強(qiáng)對(duì)技術(shù)操作人才的培養(yǎng)

        當(dāng)前全國(guó)信通人員量少質(zhì)弱,部分總隊(duì)、支隊(duì)沒有信通崗位編制,很多支隊(duì)只有消防員負(fù)責(zé)通信保障,基層通信員不固定、人員更換快,很多還是由合同制隊(duì)員擔(dān)任。這種人員隊(duì)伍狀態(tài)和素質(zhì),與目前的大量裝備操作、系統(tǒng)運(yùn)行和各種救援的通信保障任務(wù)極不相稱,難以滿足工作需要。消防衛(wèi)星通信建設(shè)工作是一項(xiàng)循序漸進(jìn)的過程,具有系統(tǒng)化的特征,要求各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)部門采取人才引進(jìn)和人才培養(yǎng)的措施,制定相應(yīng)的人才計(jì)劃,聘請(qǐng)專業(yè)衛(wèi)星操作人員對(duì)消防人員進(jìn)行理論與操作指導(dǎo),開展實(shí)踐訓(xùn)練,制定管理制度、固定操作模式,專人操作。培養(yǎng)通信技術(shù)人才,打造一批專業(yè)、素質(zhì)硬、業(yè)務(wù)強(qiáng)和能力高的通信人才隊(duì)伍。

        5 消防通信中衛(wèi)星通信技術(shù)應(yīng)用存在的不足

        雖然當(dāng)前衛(wèi)星通信技術(shù)在消防通信中的應(yīng)用效果明顯,也推動(dòng)消防通信技術(shù)水平的進(jìn)步與提升,但我們?nèi)匀灰陀^的看待其存在的不足,以下幾方面是衛(wèi)星通信技術(shù)在消防通信應(yīng)用中存在的問題:傳輸延時(shí)長(zhǎng)、回聲效應(yīng)及通信盲區(qū)等是衛(wèi)星通信技術(shù)本身存在的弊端,對(duì)此我們需架構(gòu)新的通信網(wǎng)絡(luò)使網(wǎng)絡(luò)融合;搶險(xiǎn)救災(zāi)部門建立獨(dú)立的通信體系,導(dǎo)致各部門之間通信體系無法有效融合,甚至互不兼容,造成資源浪費(fèi)、重復(fù)建設(shè),各部門運(yùn)作不協(xié)調(diào),約束衛(wèi)星通信技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮;消防衛(wèi)星通信規(guī)劃與管理方式缺乏統(tǒng)一性、科學(xué)性[7]。隨著空間站衛(wèi)星軌道和頻譜資源愈發(fā)緊缺,導(dǎo)致衛(wèi)星受到干擾的頻率更加頻繁,而這需要完善通信網(wǎng)絡(luò)融合中的高效切換技術(shù)與頻譜分配策略,并提高帶寬管理和服務(wù)質(zhì)量才能解決這方面的問題。

        6 結(jié)語(yǔ)

        總之,通信技術(shù)是消防滅火撲救和搶險(xiǎn)救援工作安全高效開展的有力保障,消防通信涉及多領(lǐng)域?qū)W科與技術(shù),且關(guān)系復(fù)雜。而衛(wèi)星通信技術(shù)具備的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)使其被廣泛應(yīng)用于消防通信、應(yīng)急通信和重大災(zāi)害事故中,發(fā)揮重要作用、做出巨大貢獻(xiàn)。近幾年,衛(wèi)星通信技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)消防滅火救援行動(dòng)中指揮決策的主要通信方式,因此對(duì)衛(wèi)星通信技術(shù)如何在消防通信中高效應(yīng)用已然成為當(dāng)前專業(yè)學(xué)者研究的新課題。雖然與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)衛(wèi)星通信技術(shù)在消防通信中的應(yīng)用存在不足,導(dǎo)致在處理一些突發(fā)事件時(shí)常常力不從心,捉襟見肘,無法最大程度的降低災(zāi)害危害程度,特別是面對(duì)地震、泥石流或偏遠(yuǎn)的山區(qū)的災(zāi)害事物處置時(shí),常規(guī)通信更顯得漏洞百出。對(duì)此,消防部隊(duì)?wèi)?yīng)加強(qiáng)衛(wèi)星通信建設(shè)力度,配備相應(yīng)的衛(wèi)星通信設(shè)備,以便更好地應(yīng)對(duì)各種災(zāi)害事故。

        參考文獻(xiàn)

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