数字集群模式下消防救援现场通信组网方式研究

李先贤

摘要：消防救援队伍遂行重大灾害事故处置过程中，现场通信保障通常会受到现场环境、建筑结构、参战力量等多个因素的实际影响，导致处置现场通信秩序混乱及战斗命令传达不畅等现象出现，严重影响了灾害事故现场实战处置工作的正常开展以及消防救援人员战斗力的充分发挥，后方指挥部与一线救援人员之间“最后一公里”通信指挥难题逐渐成了影响队伍战斗力生成的顽疾类问题。基于以上问题，结合一线消防救援队伍通信保障装备的实际配置，对灾害事故现场通信保障工作开展过程中存在的相关问题进行逐一分析，并提出了可行性较强的针对性整改措施。

关键词：数字集群模式；救援现场通信；解决对策

灭火救援实战处置现场的通信保障工作是事故实现成功处置的必备前提。改革转隶以来，随着消防救援队伍的不断发展，队伍实际承担的各类工作职能逐渐增多，除原有的灭火救援、交通事故处置外，还担负着水域、地震、高空等一系列灾害事故的实战救援工作。由于实战处置现场普遍具备救援参战力量多、救援规模大、环境复杂等特点，现场处置过程中经常出现战斗命令传达不畅和通信秩序混乱等问题，在一定程度上严重影响了救援工作的正常开展。

1 实战处置现场消防通信保障工作存在的问题

1.1  无线通信系统需进一步统一

目前，队伍各级普遍采用的无线通信系统由一级城市消防管区覆盖网、二级救援现场指挥网以及三级救援现场战斗网组成。在一级城市消防管区覆盖网中，使用的是公网通信的方式，虽然实现了指挥中心与所属大中队实战处置现场的联系，但仍无法实现队站固定台与车载台之间的通信联络，并且对讲机在实际使用过程中故障率相对偏高，在救援现场中通信人员需要同时携带三部对讲机，一边回复上级命令，一边通过对讲机下达任务指令。在灭火战斗过程中，对讲机一旦进入高温场所短时间内即无法正常使用。在二级救援现场指挥网中，虽然各个大中队所配发的对讲机都设定有一级频道，但是当辖区内部发生较大警情时，属地大中队一般已经投入实战处置，大多数情况下无法及时调整对讲机的呼叫频道，导致增援单位的对讲机无法对接事故属地单位，现场作战指令無法得到有效保障。在三级救援现场战斗网中，除了上述各队站实时通信无法得到有效保障的情况外，队站内部也存在通信不畅等实际问题，由于队伍通信设备现阶段正处于模拟通信向数字通信的过渡时期，除了双模对讲机外，部分消防救援站仍大量使用模拟单模对讲机。如果处置现场战斗网全部采用数字频道，模拟对讲机无法实现指战员人手一部，必然对队伍内部通信工作的流畅性造成不同程度的影响，无法保证队站前后方指挥员之间、指挥员与战斗班长之间、战斗班长与消防车驾驶员之间的通信联络。

1.2  救援现场指挥体系需进一步明确

救援现场通信保障工作难度的不断增大必然在一定程度上导致实战处置现场指挥体系混乱现象的出现。面对综合性灾害事故的发生，各级领导都会前往事故现场或者通过指挥中心视频图传系统及时查看灾情现状，短时间内难以形成统一的指挥体系。各级领导在指挥中心通过视频图传查看事故现场时，因常规对讲机无法实现城市全覆盖的通信效果，通信联络也只能靠普通对讲机实现，在处置大跨度大空间建筑火灾等类别的灾害事故行动中，偶尔会出现公网通信信号偏弱的现象，许多呼叫根本得不到及时有效的回应。与此同时，由于属地队站在事故发生后已经投入救灾工作中，往往优先保障本级单位的一级战斗网，在现有的通信模式规则下，增援力量到场后根本无法及时与灾害发生地所在队站取得联系，即便把对讲机统一调到固定频道，也会导致整个通信频段信息杂乱，令一线执行单位和参与实战处置的指挥员不知所措。加之灾害现场参战力量多、队伍各级之间分工不明确，救援现场通信“先听后发”原则得不到有效保障，“占频”“对冲”等现象时有发生，因而造成各信道间的严重干扰。

1.3  救援现场通信质量准确度无法得到有效保障

通常情况下，规模较大的灾情处置现场往往比较混乱，受突如其来的沸溢喷溅、爆炸冲击、建筑倒塌冲击等不可控因素以及事故处置过程中现场各类救援车辆作业声音的影响，现场通信信号必将受到不同程度的干扰。此外，灾害事故现场周边的地形环境同样会阻碍通信信号的正常传输。例如，地下有限空间建筑火灾处置过程中，由于建筑物主体相对密闭的钢混结构会不同程度地抵消信号强度，实施内攻作业的指战员极易与地面指挥体系失去联系；抗洪抢险救援现场通信信号的实际传输距离往往超出手持台的实际传送极限；户外山岳救助和森林火灾扑救中，对讲机的发射和接收指令通常会受到周边山体的显著干扰；在浓烟条件下消防员需佩戴空气呼吸器进入火场，空气呼吸器的佩戴及火场内部的噪音严重影响通信器材的实际使用性能，均对救援现场通信信号的清晰度和准确度造成显著影响。

1.4  对讲机通信模式仍普遍使用直频模式

对讲机直频模式通常特指两个手持电台使用同一频率开展通话。对讲机直频通常适用于距离相对较近、影响范围相对较小范围内的通信保障工作。例如，某中继的上行频率为361.75M，下行频率（即守听频率）为361.85M，则直频就是对讲机接收、发射过程全部使用361.4M。在无线对讲机的直频通信实际使用过程中虽然更为适合近距离的通信，但面对相对较为复杂的灾害事故现场，特别是大型商业综合体、地下商场、高层住宅等建筑结构形式火灾事故的实战处置过程中，经常出现通信信号无法有效覆盖的区域，由于目前队伍内部普遍使用的无线对讲机仍是单一直频模式，一旦没有预先架设中继台，必将导致实际通信效果的下降。

2 数字集群通信系统的发展趋势

当前，集群通信系统已经逐渐实现了由模拟系统向数字系统的过渡[1]，随着数字集群技术的不断优化成展，集群通信在实战处置现场逐步衍生出了多个辅助功能，优点主要有几个方面：

2.1  多样化的业务

数字集群移动通信系统不但具备传统的通信语音，还发展出许多可兼容的辅助功能。在数据业务中还涵盖了数据的分组、交换数据的电路、状态信息和短数据消息等相关功能。实际使用过程中，可将一段文字内容或一个重要的指示迅速地传送到相互连通的各个通信设备中，发送者还可以同步监测到被接收者是否已经及时阅读查看。一线消防救援队伍通过这一功能可以随时回查处置现场的通信记录，根据实际需要准确调取战斗救援全过程中的通信信息。

2.2  保密性更强

数字集群移动通信系统采用了传输和交换数字化、语音编码数字化的通信保障方式，有利于各种数字加密技术的采集，在实际使用过程中能够有效实现自动语音通信、对数据和信令进行实时加密的相关操作，使用过程中还能够自动识别使用者的合法性，十分适合现场消防救援工作中对信息保密性的实际要求。

2.3  传输更为便捷

数字集群移动通信系统、手持对讲机、车载对讲台分别设有PABX、PSTN、ISDN、DDN等接口的数据设备，可有效实现与公共网络设备的数据传输。

2.4  调度功能更为高效

数字集群移动通信系统通常具有动态重组、群体呼叫、区域选择和遥控、越区切换、延迟接入、优先等级以及现场侦听等相关功能，且建立呼叫连线时间相对较短。同一网络内的实际建立时间普遍低于500ms，同一基站范围内建立时间普遍低于300ms，能够有效保障事故处置现场各项作战指令的同步下达。

2.5  中继台架设范围广

中继台系统覆盖范围更广，通信距离更长，是重要的无线通信系统设备。在实现区域全覆盖无线通信保障工作中起着举足轻重的主体作用。通常情况下，中继台主要分为收信机和发信机等设备单元。中继台实际工作过程中通常处于异频收发的状态，能够解调并及时接收到射频信号，在传输给其他设备的时候同步转换成音频信号，同时还能及时将接收到的各类音频信号通过调制射频发射出去。当事故处置现场预先架设了中继台设备后，可以将单一的队站联通为一个独立的大功率通信网络体系，由于中继台采用的是异频收发可以在实际使用过程中有效避免信号频率串扰问题，在现场范围内形成一个完整的通信网络系统，不仅为消防救援工作的顺利开展提供了稳定的通信体系，更为救援现场的相关调度工作提供了一个可以实时反馈信息的传输平台[2]。

此外，数字集群无线通信系统抗衰落、抗干扰能力相对较强。而相比之下，现阶段以单点直频为主的对讲机，实际覆盖范围受限较为严重，使用过程中故障率相对较高，已逐渐跟不上消防救援处置工作的实际需要。

3 优化无线通信使用功能的措施

3.1  三级战斗网的有效保障

为确保满足有效勤务通信保障需求，各级消防救援队伍立足辖区实际，在过渡期间仍选择优先使用模拟频段，确保内部三级战斗网畅通，利用“海能达”双模功能的优点，同时设定数字频段与扫描开关，在模拟频道下扫描监听数字频道，确保接收到队伍各级数字频道的呼叫，切实解决通讯员实战处置现场需要同时操控多部对讲机的实际困难。部分消防救援站选择在辖区内最高建筑顶层架设模拟中继台，用于不同队站之间的日常通播联系，经实战测试，通播频道在城区范围内陆地面积信号有效覆盖率只能勉强达到80%。为了有效解决大型综合体、地下有限空间建筑及洪涝灾害救援现场通信问题，还可以考虑将数字中继台架设在抢险救援车上，利用车载照明设备的伸缩杆将功分器输出的天线垂直向上延伸，有效增强救援作业现场垂直面的通信信号强度，同时利用辅助天线横向水平架设，增强救援现场的水平纵深通信信号强度，实现“快速架设、一机双频、同时工作、互不干扰”式的救援现场通信保障体系的有效构筑。

3.2  采用具备中转扫描功能的中转台构筑组网方法[3]

实战處置过程中，现场通信保障人员可以在辖区最高位置设置中继台，中转台上设定中转频道，在实现中转功能的同时兼作链路机。如某甲大队、某乙大队在中继台设定两个扫描状态的中转频道，当某甲大队呼叫350MHz射频信号时，甲大队中继台监测到此射频信号后停止扫描，再通过技术处理后实施中转发射，甲大队车载台手持台接收到350MHz信号实现区内通信，同时，某乙大队中转台监测到350MHz信号也同步实施信号中转，将甲大队的呼叫信号传递给乙大队，从而实现大队级消防救援队伍之间的救援通信联网。采用此种方法一是不用修改中转台的任何硬件，只要在计算机上进行相应的参数设定即可完成，实际运行过程中不会影响机器性能；二是配备的使用设备相对较少；三是设备运行过程中通常情况下不会出现冲突串频的现象；四是有利于信号传递过程中的再次延伸。

3.3  整合联动资源，构筑数字集群模式通信保障体系

支队可依托辖区内部各联动部门现有的无线数字集群网络资源，建设覆盖本辖区的三级组网体系。在实际处置现场，应实现支队指挥中心固定台与各消防队站所属车载台、手持台之间战斗命令的有效传达，及时实现增援力量的快速调集以及灭火力量的及时部署。同时，支队所属通信指挥车可以直接对正在行进途中或已到达火灾现场的消防队站下达战斗部署命令。支队指挥中心与各消防队站间的日常业务联络工作亦可通过对讲机进行。在二级火场指挥网中，指挥体系应由车载台和手持台对讲机组成。支队指挥人员相互间的通信保障工作应当有效使用数字集群二级网，使支队或大队指挥员在火场上可以随时通过火场指挥网实现各参战力量的有效调度。在三级灭火战斗网中，指挥体系应由车载台和手持台对讲机组成，必要时直接使用单频信道即可。在模转数过渡期内，现场通信保障人员可以直接采用常规模拟模式，与本单位现有模拟对讲终端互通后组建本队站的现场通信三级战斗网。此外，支队必须预先将本支队所有消防一级网和二级网、三级网以及总队级现场指挥网的相应频点及时录入无线通信设备。大队（消防救援站、专职消防队、前置执勤点）每一台无线通信设备都必须写入本支队消防一级网、二级网和本大队所有一级网、三级网的相关频点。

在与辖区相关联动部门对接后，集群模式下的通信终端通常可以分为4个等级（3～0级，最高级为3级，最低级为0级），支队级通信终端通常设定为2级权限，大队指挥员终端通常设定为1级权限，消防救援队站（消防救援站、专职消防队、前置执勤点）终端通常设定为0级权限。支队、大队在数字常规通信保障模式下，可以自主架设自组网便携基站和既网延伸便携基站设备，并以此为基础组建应急自组网，不但能够有效强化数字常规信号的延伸覆盖，又能切实实现与PDT数字集群网的互联互通。灾情相对较为严重时，现场通信保障人员应当及时建议上级通信部门合理增设通播组使用场景。在紧急情况下支队如需要对各通信组群发出指挥命令，支队最高指挥者可切换至支队级频道并发起呼叫，各终端应当保障能够第一时间接收到相关战斗指令。在紧急情况下，各参战大队需要对本大队/本部门的组群发出指挥命令时，本大队/本部门最高指挥者应当及时切换至本大队/本部门通播组，当这个组发起呼叫的过程中，本大队/本部门所有终端必须保障能够无条件接收上级的相关指令。通播组一般默认所有终端不显示指令内容，当紧急情况下指挥机在切换至通播组并发起呼叫后，所有终端必须无条件响应，即使其他组正在通话也必须在作战指令发出的同时及时拉回通播组。

綜上所述，通过对数字集群模式下救援现场通信组网方式开展逐一分析，使之能够更好地满足各级消防救援队伍实战处置现场对无线通信系统的实际需求，并进一步有效解决当前灾害事故救援行动中消防救援队伍所面临的通信保障困难问题，不断增强前方救援现场、现场指挥部和后方指挥中心之间的通信效率，切实保障队伍实战打赢能力的有效提升。

参考文献：

[1]郑涛.公安集群通讯系统[J].公安大学学报（自然科学版），2002（1）：70-72.

[2]宋西彬，张子鹏.数字对讲机在邯钢运输部的应用[J].河北企业，2016（6）：191-192.

[3]孙晓雅.消防350M无线通信网存在的问题及解决办法浅析[J].信息技术与信息化，2010（1）：13-14.

Research on on-site communication networking

mode of fire and rescue under digital trunking mode

Li Xianxian

（Huizhou Municipal Fire and Rescue Brigade Command Center， Guangdong Huizhou 516000）

Abstract：In the process of handling major disasters by fire and rescue teams， on-site communication support is usually affected by many factors such as the on-site environment， building structure， and participating forces， resulting in chaotic on-site communication and poor communication of combat orders. It has seriously affected the normal development of the actual combat disposal work at the scene of disasters and the full play of the combat effectiveness of fire and rescue personnel. The "last mile" communication and command problem between the rear headquarters and front-line rescue personnel has gradually become a persistent problem affecting the generation of the team's combat effectiveness. Based on the above problems， combined with the actual configuration of the communication support equipment of the front-line fire and rescue team， the relevant problems existing in the process of carrying out the communication support work on the scene of disasters are analyzed one by one， and feasible targeted rectification measures are proposed.

Keywords：digital trunking mode; rescue site communication; countermeasure