高霽月

（咸陽市消防救援支隊，陜西 咸陽 712000）

0 引 言

近年來，我國消防火災(zāi)防治的整體意識和能力得到了穩(wěn)步提高，火災(zāi)發(fā)生的數(shù)量呈現(xiàn)出了明顯的下降[1]。但是，通過表1中近5年來我國火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計可以看出，雖然全國范圍內(nèi)火災(zāi)造成的死亡和受傷人數(shù)呈現(xiàn)出了持續(xù)的減少，但火災(zāi)造成的直接財產(chǎn)損失卻表現(xiàn)出居高不下的態(tài)勢，火災(zāi)仍然是影響國家和社會財產(chǎn)安全的重要因素[2]?；馂?zāi)救援作為挽救或者減少火災(zāi)引起的人員傷亡和財產(chǎn)損失的主要方式，其作業(yè)活動開展的效率與效果至關(guān)重要。在火災(zāi)救援作業(yè)中，通信保障能力的強(qiáng)弱直接關(guān)系到復(fù)雜環(huán)境下火災(zāi)救援的及時性和準(zhǔn)確性[3]。因此，構(gòu)建更加完善的火災(zāi)救援現(xiàn)場通信保障系統(tǒng)是當(dāng)前通信技術(shù)應(yīng)用的重點領(lǐng)域，也是細(xì)化通信技術(shù)應(yīng)用的明確方向。

表1 近5年來我國火災(zāi)數(shù)據(jù)統(tǒng)計

1 火災(zāi)救援現(xiàn)場通信保障的難點

在火災(zāi)救援中，救援現(xiàn)場既是火災(zāi)破壞的中心現(xiàn)場，也是火災(zāi)救援難題的集中地。在復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境下，現(xiàn)場通信保障工作通常面臨諸多的難點和問題，較大程度上限制了通信系統(tǒng)運(yùn)行的效率和效果，進(jìn)而影響到火災(zāi)救援的進(jìn)度和效果。

1.1 原有通信設(shè)施部分受損，系統(tǒng)癱瘓

火災(zāi)的發(fā)生往往使火場內(nèi)部及火場周圍的通信基站和光纜等地面基礎(chǔ)通信設(shè)施被損壞，這造成火場內(nèi)部及火場內(nèi)部與火場外部之間的通信系統(tǒng)功能癱瘓，無法實現(xiàn)及時有效的火場通信，導(dǎo)致基于原有通信系統(tǒng)的通信保障工作難以有效開展。例如，2020年3月底發(fā)生的四川涼山州木里縣火災(zāi)救援中，由于大火損壞了部分基站等基礎(chǔ)通信設(shè)施，導(dǎo)致部分火場區(qū)域的3G、4G地面移動通信網(wǎng)絡(luò)長時間出現(xiàn)中斷，影響了火災(zāi)救援現(xiàn)場信息傳遞與交互[4]。

1.2 空間內(nèi)部通信能力薄弱

在進(jìn)行居民樓或者隧道等現(xiàn)場作業(yè)時，經(jīng)常會出現(xiàn)空間內(nèi)部通信能力薄弱，信號接收和發(fā)送不及時的問題。顯然，這種較弱的空間內(nèi)部通信能力會直接影響到現(xiàn)場的空間定位和實時通話，進(jìn)而增加救援現(xiàn)場作業(yè)的難度和危險。同時，空間內(nèi)部的通信活動可能會受到來自其他方面電波等因素的干擾，進(jìn)而造成有線的通信能力被削弱等情況。例如，在隧道救援中，現(xiàn)場的通信能力很容易受外來電波干擾、互調(diào)干擾、鄰道干擾以及同波道干擾等情況影響，出現(xiàn)通信能力偏弱，通信內(nèi)容失真或者噪音過大等問題，影響現(xiàn)場的通信效果。受空間內(nèi)部通信能力有限的影響，火災(zāi)救援現(xiàn)場往往面臨火場內(nèi)部通信及火場內(nèi)部與火場外部通信不暢的情況，導(dǎo)致火場救援難度大[5]。

1.3 火場內(nèi)部通信盲區(qū)死角多

無論是實施森林火災(zāi)救援，還是建筑樓宇內(nèi)部火災(zāi)救援，火災(zāi)現(xiàn)場通信保障方面普遍存在盲區(qū)死角多的情況，并且消防救援隊伍內(nèi)部對救援現(xiàn)場的盲區(qū)死角分布情況缺乏全面、準(zhǔn)確的把握，導(dǎo)致即使使用了車載通信基站和背負(fù)式超短波基站也無法完全保障火災(zāi)救援現(xiàn)場內(nèi)部通信通暢性。這直接影響到消防救援的效率，甚至可能使參與救援的人員陷入十分危險的境地。

2 火災(zāi)救援現(xiàn)場通信保障系統(tǒng)構(gòu)建的策略

面向火災(zāi)救援現(xiàn)場通信保障系統(tǒng)的構(gòu)建應(yīng)當(dāng)重點關(guān)注兩個問題，即通信系統(tǒng)的閉環(huán)運(yùn)行和通信系統(tǒng)運(yùn)行能力的提高。其中，前者保障各方主體能夠順利接收和發(fā)送火災(zāi)救援現(xiàn)場信息，后者保障主體能夠以最短的時間發(fā)送或者接收到相關(guān)信息。

2.1 搭建臨時通信保障系統(tǒng)

考慮到由于火災(zāi)對救援現(xiàn)場通信基礎(chǔ)設(shè)施的損壞所導(dǎo)致的現(xiàn)場通信癱瘓的實際情況，在救援現(xiàn)場作業(yè)時，可以利用消防救援通信車替代被火災(zāi)破壞的通信基站等要件，為火災(zāi)救援現(xiàn)場提供無線通信保障服務(wù)，使進(jìn)入火場進(jìn)行救援的人員可以實現(xiàn)即時的通信[6]。圖1為利用消防救援通信車搭建的臨時通信系統(tǒng)，通過救援車的通信保障功能，單個的消防救援人員可以通過手持設(shè)備或者背負(fù)設(shè)備進(jìn)行簡單、便捷以及實時的通信，從而在短時間內(nèi)接收和傳遞重要信息，提高消防救援現(xiàn)場通信的效率和效果。事實上，隨著消防應(yīng)急通信車載通信基站的逐步投入使用，構(gòu)建圍繞火災(zāi)救援現(xiàn)場的消防通信保障系統(tǒng)已經(jīng)成為可能。

圖1 臨時搭建的通信保障系統(tǒng)架構(gòu)

2.2 使用動態(tài)移動通信信號檢測設(shè)備識別火場內(nèi)部盲區(qū)死角

面向移動通信信號檢測的動態(tài)反饋移動通信信號傳輸檢測儀是近年來開發(fā)的一種動態(tài)性信號傳輸狀態(tài)跟蹤檢測設(shè)備，其可以對特定區(qū)域內(nèi)信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和耗時性進(jìn)行即時、動態(tài)以及持續(xù)地檢測，從而幫助消防救援隊伍更好、更快地確定火場內(nèi)部的通信盲區(qū)和死角，為車站中繼站和背負(fù)式超短波基站在現(xiàn)場的部署提供精準(zhǔn)的信息支持。與傳統(tǒng)的信號檢測儀不同，新的信號檢測儀主要由電源、時鐘信號檢測單元、總線信號檢測單元、編口信號檢測單元、電路信號檢測單元以及其他信號檢測單元構(gòu)成，除了可以保證信號檢測的穩(wěn)定性和持續(xù)性以外，還可以提高信號檢測的范圍和效率，使信號檢測結(jié)果能夠在較短的時間內(nèi)產(chǎn)生并傳遞給參與火場救援的相關(guān)人員，提高信號檢測的效率和效果[7]。例如，在圖1中，臨時指揮中心通過配套的信號檢測設(shè)備檢測到火場內(nèi)部的通信盲區(qū)死角，將其提前告知參與救援的人員，并將盡可能多的中繼設(shè)備投放到信號傳輸較弱的區(qū)域，從而減少甚至消除信號傳輸盲區(qū)死角，使火災(zāi)救援現(xiàn)場通信保障系統(tǒng)的保障功能得到強(qiáng)化[8]。

2.3 利用衛(wèi)星便攜站提高火場通信效果

對于火場內(nèi)部空間通信能力薄弱的問題，要通過配備小微型衛(wèi)星便攜站來提高進(jìn)入火場的消防人員的通信能力和效果，使火場內(nèi)部及火場內(nèi)部與火場外部之間能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量的通信。例如，在消防救援時，可以配置相應(yīng)的背負(fù)式衛(wèi)星便攜站，使救援小組隊員能夠通過手持音視頻采集終端采集火場內(nèi)部相關(guān)信息，并通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)現(xiàn)場情況的實時回傳，推動現(xiàn)場救援工作的開展。同時，為減少火場通信遭受干擾的強(qiáng)敵，可以在現(xiàn)場增加發(fā)射臺的發(fā)射功率，以增強(qiáng)信號傳播的效果，使火場內(nèi)部的通信質(zhì)量得到保障。例如，在現(xiàn)場救援過程中，指揮部可以在每隔一段距離的位置設(shè)置一臺中繼臺，以解決信號因為干擾等因素而減弱的情況，確?，F(xiàn)場救援的通信保障能力。

2.4 架設(shè)寬帶多媒體集群通信基站

寬帶多媒體集群通信基站是通過在火災(zāi)現(xiàn)場架設(shè)相應(yīng)的通信基站來實現(xiàn)火災(zāi)現(xiàn)場語音、圖像以及數(shù)據(jù)的交互平臺，為包括救援人員和被困人員在內(nèi)的多元通信主體提供火災(zāi)現(xiàn)場的無線信號支持，以保障火災(zāi)現(xiàn)場內(nèi)部人員之間以及火災(zāi)現(xiàn)場內(nèi)部人員與外部通信指揮車之間的視頻、圖像及數(shù)據(jù)實時傳輸，確?；馂?zāi)現(xiàn)場救援指揮工作的順利、有效開展。寬帶多媒體集群通信基站的架設(shè)需要注意通信網(wǎng)絡(luò)性能的兼容，保證基站能夠同時提供3G、4G以及5G等不同類型網(wǎng)絡(luò)通信運(yùn)行的需要，這樣才能夠保證火災(zāi)現(xiàn)場使用不同終端的被困人員能夠?qū)崟r將相關(guān)信息傳輸出去[9]。同時，在集群通信基站架設(shè)過程中，要充分考慮火災(zāi)救援現(xiàn)場可能出現(xiàn)的信道繁忙、信號覆蓋盲點較多以及部分時段互通率較低等問題，并通過建立數(shù)字化的通信集群來解決頻率緊缺的問題。與常規(guī)的通信模式相比，數(shù)字化通信集群的模擬信道所占用的帶寬可以滿足4組人員的同時通話，并且這種集群實現(xiàn)通信的話音比較清晰，抑制載波干擾的能力比較強(qiáng)[10]。

3 結(jié) 論

構(gòu)建先進(jìn)、有效的火災(zāi)救援現(xiàn)場通信保障系統(tǒng)是當(dāng)前火災(zāi)救援作業(yè)開展過程中重點關(guān)注的問題，也是提高火災(zāi)現(xiàn)場救援效率與效果、減少火災(zāi)救援損失的有效措施?？紤]到當(dāng)前火災(zāi)救援現(xiàn)場作業(yè)活動開展的實際情況，相關(guān)主體要通過搭建臨時通信保障系統(tǒng)，利用衛(wèi)星便攜站提高火場通信效果，使用動態(tài)移動通信信號檢測設(shè)備識別火場內(nèi)部盲區(qū)死角，架設(shè)寬帶多媒體集群通信基站等方式來構(gòu)建相應(yīng)的通信保障系統(tǒng)，切實解決消防救援現(xiàn)場通信保障的難點問題。當(dāng)然，上述措施更多地是針對當(dāng)前火災(zāi)救援現(xiàn)場通信的難點提出的相關(guān)破解策略，需要在消防救援通信保障實踐中與原有的系統(tǒng)構(gòu)建和運(yùn)行情況相融合，迭代出新的系統(tǒng)，才能夠真正發(fā)揮這些技術(shù)和措施的效果。