大型灾害事故现场消防通信保障方法

张 煜

（海西州消防救援支队，青海 德令哈 817000）

0 引 言

大型灾害事故现场消防通信是指在发生灾害事故时，为了保障救援人员的通信需求而建立的特定通信系统。消防通信可以提供实时、可靠的通信支持，协调和指挥救援行动，并确保救援人员之间的有效沟通。大型灾害事故容易导致通信网络瘫痪、设备受损或无法正常运作的情况，给救援工作带来极大挑战，因此如何保障通信正常是灾后救援工作的核心问题。基于该背景，深入了解大型灾害事故场景中的通信保障需求，分析消防通信的保障方法，有效应对灾害事故带来的通信难题。

1 大型灾害事故现场消防通信的特点及功能

1.1 大型灾害事故现场消防通信的特点

大型灾害事故现场消防通信具有实时性、高可靠性、多通道通信、多媒体传输、区域覆盖广、信息共享和协作等特点。（1）实时性，在大型灾害事故中，时间是救援行动的关键因素，消防通信需要具备实时传输信息的能力，以保障指挥、协调以及决策的快速反应。（2）高可靠性，大型灾害事故现场常伴随着复杂的环境和极端条件，如火灾、爆炸、烟雾等[1]。因此，消防通信系统必须具备高可靠性，能够在恶劣环境下稳定运行，保证救援人员安全和有效的指挥协调。（3）多通道通信，在大型灾害事故现场，通信网络常常受到严重干扰，传统的通信手段可能无法正常运作，因此消防通信系统需要支持多通道通信，包括无线电通信、卫星通信、网络红外通信等，提供备用的通信途径[2]。（4）多媒体数据传输，消防通信系统不仅需要传输语音信息，还需要传输图像、视频以及其他多媒体数据，以提供更全面和准确的信息支持。这些数据能够帮助救援人员更好地了解现场情况，进行准确的决策和指挥。（5）区域覆盖广，大型灾害事故现场通常是一个较大的区域，消防通信系统需要具备广泛的区域覆盖能力，目的是实现与救援人员和指挥中心的实时通信。（6）信息共享和协作，在灾害事故应急救援中，多个部门和机构参与救援行动，需要实现信息的共享和协作。因此，消防通信系统需要提供多用户接入、信息集成以及资源共享的功能，促进各方之间的协作合作。

1.2 大型灾害事故现场消防通信的功能

大型灾害事故现场消防通信可以帮助消防人员完成灾后救援工作。首先，消防通信具有指挥调度功能，在灾害事故现场，消防通信系统需要实现指挥员对救援人员的指挥与调度，包括向救援人员下达指令、协调各个救援队伍的行动和监控救援进展等。通过消防通信系统的指挥调度功能，可以提高救援行动的协同性和效率。其次，消防通信具备实时信息传递功能，如救援人员与指挥中心语音通话、文字信息的发送和接收，以及图像、视频等多媒体信息的传递。通过实时信息传递功能，可以及时了解和共享现场情况，做出准确的决策和指挥。再次，消防通信具有频道和优先级管理功能[3]。在灾害事故现场，通信频道资源有限，需要进行有效的管理和调度。消防通信系统需要具备频道和优先级管理功能，根据不同救援行动的需求，合理分配通信频道和资源，确保救援人员之间的通信顺畅和优先级的确定。最后，消防通信具有位置定位和追踪功能，在灾害事故现场，了解救援人员的准确位置对救援行动至关重要[4]。消防通信系统可以通过定位技术，实现对救援人员位置的实时定位和追踪。这有助于指挥员了解救援人员的分布情况，合理调度资源，提高救援的效率和安全性。

2 大型灾害事故现场消防通信保障方法

2.1 建立消防应急通信系统

2.1.1 构建大型灾害事故现场消防卫星专网

在大型灾害事故中，通信网络常常受到严重的破坏和干扰，传统的通信设备可能无法正常运作。通过建立消防卫星专网，可以在通信网络受限或中断的情况下提供可靠的通信支持，并实现大范围的通信覆盖，为现场救援提供图像及信号支持。消防卫星通信系统如图1 所示。在设计大型灾害现场消防卫星专网时，需要考虑以下技术层面的问题：（1）考虑卫星通信的覆盖范围、带宽、传输速率、抗干扰能力等因素，在设计卫星专网时可以采用地球同步轨道卫星、中地球轨道卫星以及低地球轨道卫星等；（2）消防卫星专网的网络架构设计应满足大范围通信需求和高可靠性要求，可以采用星型、网状或混合型等架构，将各个节点和终端设备连接起来，实现通信信息的传输和交换；（3）需分析卫星通信设备的可靠性、抗干扰能力以及适应复杂环境的能力，通过卫星终端、卫星调制解调器、天线、传输设备等，提高通信系统的稳定性；（4）消防卫星专网需要采取合适的加密和安全措施，确保敏感信息的保密性和完整性，同时考虑冗余设计、备份系统和故障恢复机制等，提高系统的可靠性和容错性[5]。

图1 消防卫星通信系统

设计大型灾害现场消防卫星专网的流程如下：首先，需进行系统需求分析，了解大型灾害现场的特点和通信需求，包括通信范围、带宽需求、通信质量要求以及设备互操作性等；其次，需与相关部门和救援机构沟通，获取消防通信保障的具体需求和期望，根据需求分析的结果选择适合的卫星通信技术；再次，可根据通信范围、容量、抗干扰能力、带宽以及可靠性等因素评估选择地球同步轨道卫星、中地球轨道卫星或低地球轨道卫星等，随后根据通信需求和卫星通信技术的特点设计网络架构，确定星型、网状或混合型架构；最后，考虑卫星网关、地面站和移动终端的布局与数量，确保覆盖范围和通信质量满足要求。在此基础上，使用加密技术保护通信数据的机密性和完整性，采用认证和授权机制确保只有授权用户可以访问系统，保护通信信息不被非法获取和篡改[6]。同时，采用冗余设计，确保关键设备的备份和故障恢复，以防止单点故障导致整个系统失效。定期进行设备维护和检修，确保设备的稳定性和性能。设计过后对系统进行测试，包括通信链路测试、通信质量测试、系统集成测试等，确保消防卫星专网在灾害现场能够稳定运行并满足要求。

2.1.2 建设移动消防指挥中心

移动消防指挥中心可以快速部署到灾害现场，为救援人员提供实时的指挥、调度和协调支持，确保救援行动的高效性和安全性。在建设移动消防指挥中心时，首先需选择具备移动性和灵活性的通信设备与技术，包括便携式指挥车、通信设备、电源设备等。通信设备可以选择语音对讲机、无线电设备、卫星通信设备等，满足各种通信场景的需求。其次，建立完善的指挥调度系统，包括指挥控制台、通信系统接口、地理信息系统（Geographic Information System，GIS）等。通过指挥控制台，指挥员可以实时监控救援现场的情况，与救援人员进行语音通话和信息传递，并准确指挥救援行动。再次，应确保移动消防指挥中心在灾害现场能够建立可靠的通信网络覆盖，通过搭建应急通信网络，利用卫星通信或无线电通信等技术，实现宽带通信和多通道通信的要求。最后，移动消防指挥中心需要具备独立的电源供应系统，确保在灾害现场能够持续运行。可以采用发电机、太阳能供电、蓄电池等方式，提供可靠的电源支持，并避免因电力中断而影响救援行动。同时，移动消防指挥中心应具备灵活性和快速部署的能力，应该能够迅速调度到灾害现场，并根据实际需求进行布局和配置，以最大限度满足救援行动的通信需求[7]。通过建立移动化的指挥中心，可以实现指挥、调度以及协调的即时性和灵活性，提高救援行动的响应速度与协同能力，有效解决灾害现场的通信问题，实现救援工作的科学化和规范化。

2.2 优化现场消防通信技术

为保障大型灾害事故现场的消防通信，优化现场消防通信技术十分重要。首先，可采用抗震设计和技术，确保通信设备在地震等灾害发生后能够正常运作。使用防护措施，如防水、防尘、防腐蚀等，使设备能够在恶劣环境下长时间工作。同时，选择具备抗震性能的通信设备和系统，如采用抗震支架、减振装置等降低设备震动和振动的影响，确保通信设备的稳定性和持续运行能力。其次，消防通信需要能够适应大型灾害事故抢险救援的特点和通信需求。可以采用频分多址、时分多址等通信技术，提高通信容量和抗干扰能力，或增加通信频段和频点的选择，避免频段拥挤和通信干扰。根据现场情况实时调整频段和频点，保证通信质量。最后，增加各种通信设备的续航能力。为了确保现场消防通信工作的顺利进行，应选择高效节能的通信设备，减少能耗并延长电池续航时间，对此可使用低功耗的无线电通信设备、高容量电池等。同时，优化设备功耗管理系统，确保通信设备在使用和待机状态下的能耗控制，延长续航时间。此外，使用可充电电池或备用电池，并实施智能电池管理，确保通信设备在紧急情况下能够持续供电，为消防救援行动提供关键的通信支持。

2.3 采用多元化通信方式

多元化通信方式就是在消防通信系统中同时采用多种通信技术和设备，目的是提高通信的可靠性、覆盖范围以及适应性。在大型灾害事故现场，传统的通信设备可能受到限制或干扰，因此采用多种通信技术很关键。可采用无线电通信、卫星通信、移动通信等多种技术，利用不同通信技术的优势，提高通信的可靠性和覆盖范围[8]。多元化通信方式的关键是将不同的通信网络进行互联和集成，可采取如下做法：将无线电通信网络与移动通信网络进行互联；将卫星通信网络与地面通信网络进行集成。通过互联和集成，实现不同通信网络之间的无缝衔接，提高通信的连通性和通信质量。需要注意的是，通信频道在消防通信中十分重要，因此需要注意多通道通信的问题，以此提高通信容量和抗干扰能力，确保多方同时进行通信时的通信质量。通过多元化的移动通信终端设备，满足不同救援人员的通信需求，提高通信的便捷性和灵活性。

3 结 论

在大型灾害事故现场，消防通信至关重要。优化现场消防通信技术、采用多元化通信方式以及运用其他辅助通信系统均是确保消防救援行动顺利进行的关键措施。通过提升抗震救灾和灾后恢复能力、适应抢险救援特点和通信需求、增加通信设备的续航能力，可以更好地应对灾害现场的通信挑战。在设计灾害现场消防通信保障方案时，需全面考虑通信设备与技术选择、网络架构设计、信息安全保障以及可靠性保障等，确保消防通信保障系统在灾害现场的高效运行。消防通信不仅仅是传递信息的工具，更是救援行动的重要支持系统，需高度重视消防通信问题。通过不断提升灾害现场的消防通信保障水平，为灾后救援提供坚实的基础。