无线通信技术在消防灭火救援现场中的应用

杭州市消防救援支队 吕品

目前，随着我国科技的飞速发展，无线通信技术在火灾救援中的应用越来越广泛。在使用的过程中，无线网通信技术主要是通过电磁波信号在自由的空间中进行信号传播，在传播的过程中，还可以利用电磁波信号的特征来进行信息交换。当前这种技术应用在消防灭火救援现场得到了显著效果。基于此，本文探讨无线通信技术的主要实现方式，分析无线通信技术在消防灭火救援中的具体应用，研究无线通信技术在消防灭火救援中的发展趋势，以期为消防灭火救援行业的发展提供一些借鉴。

1 无线通信技术的主要实现方式

1.1 利用卫星通信技术

目前，国内消防队在开展救援工作时，使用的主要是卫星通讯技术，这种技术能够在火情发生时，对数据、图片、语音等信息进行高效的传播。利用卫星通信技术，可以协助消防队伍在任意时间、任意地点建立与火灾发生地点的点对点实时通信，消防队在营救的时候，可以将有线通信的基本原理与无线通信的基本原理相融合，从而可以在任何时间、任何地点，实现数据、视音频、电视会议等数据通信。此外，通过将卫星设备IP 界面与视频会议装置组合起来，就能够将通信网络、视音频传输等装置进行链接，使得数据传输能够符合目前有关部门所颁发的TCP/IP 协议公约，保证了数据通信速率能够达到目前互联网网络低速、中速、高速的业务要求。

1.2 利用微波通信技术

在实际的使用中，可以利用微波通信来完成，微波通信是一种以微波为载体，从而构成了一种独特的移动通信模式。普通的微波，其长度为1m ～1mm，其具体的频段为300MHz ～300kMHz，在通讯应用中，其频段更高，波段更短。一般情况下，米波、厘米波、毫米波等几种不同的波长，这些波长又被称为长、中、短三种波长。在使用的过程中，它的带宽越大，就代表着它所能携带的信息的体积也就越大。一般情况下，更多的微波带宽可以被用来存储大量的数据，如文字、图像等。此外，因为其具有很高的频段，所以在使用的时候，不会受行业的干扰或者是日冕的改变所造成的。这使得在实际的信号传送时，具有更高的传送品质，并且具有更好的稳定性和可靠性[1]。相对于其他长波传输方式，采用微波通讯方式能够更好地解决地面对讯号传输的障碍问题，从而为讯号提供更多的机动性，同时也降低了该技术所需的投资与建造费用。

1.3 利用短波通信技术

在移动通信网中所采用的短波通信的波长为50～10m，其频率为6000kMHz ～3000kMHz，在使用时其传输电波要通过电离层反弹，才能到达规定的接收设备。因而，由于短波具有很长的通信范围，因而能够被用于进行长距离的通讯。然而，由于在出行的时候，电离层高度和浓度都会受到自然情况等因素的干扰。因此，在应用的时候，本身的稳定性比较低，并且具有很大的噪音。在应用过程中，具有以下三个方面的特征。

首先，在应用过程中，很难被一个有源中继体系和一个有源系统所限制，如果有关地区出现了严重的天灾，就会对其他有关的系统产生损害，而具有很强的自主性和抗损性，因此也不容易被损害；其次，在山区、海上和戈壁等区域，利用短波段无法到达的区域，实现了利用短波段进行信息传输；最后，相对于常规的卫星通讯方式，短波段通讯方式无需对电信公司收取固定费用，从而降低了系统的运作费用。

1.4 移动通信

移动通讯是一个固定相容的网络服务。在任意地点，移动通信都能够为人民提供高效的语音聊天和数据服务。因此，如果有关的技术部门能够将移动通信在火灾的救援工作中得到了很好的运用，那么消防员就能够通过移动通信技术，将现场的画面和声音等信息，迅速传送到指挥中心，从而提升了指挥中心的工作效率，让消防员的营救工作变得更有条理[2]。另外，有关单位也可以通过手机通讯技术来实现对消防员的即时出勤，从而确保消防员的到职率。

2 无线通信技术在消防灭火救援中的具体应用

2.1 在消防灭火救援中采用无线同频同波网

在火灾救援中，可以使用无线同频同波网。目前，传统网络和集群通信网络是国内消防救援机构最常用的一种无线通信方式，这两种方式在火灾救援中都有着比较普遍的使用，但也有一些不足和限制。在提供服务时，同频网络要花费大量的网络建设费用，而同频网络的应用又不够灵活，因为建设费用比较高，所以必须把此网络合并到消防救援机构的集群网络中。然而，在我国消防救援机构的业务范围比较广，所以消防救援机构系统中对于不同类型的无线通讯有着不同的要求，很难满足消防队在救援过程中的要求。目前，我国同频同波网络的实际使用还面临着网络中单一站点的大范围、站点间不能实现自主选择站点的操作，导致网络中一些站点节点及过渡区出现弱信号现象。所以，目前在火灾救援中，将无线同频同波网运用到火灾救援中，可以对常规通信网络中所使用的同步技术进行改进，从而提升了同频差转网在应用过程中的覆盖面积和呼叫质量。另外，要保证无线同频同波网在使用中具有语音延迟技术，保证能够对每一次说话过程保留充足的时间。在无线同频同波网应用中，还需要增加一个强大的系统控制单元，保证多个同波基站在使用的时候可以对其进行判选、控制和管理，从而便于工作人员进行工作。

2.2 在消防灭火救援中采用无线数字集群通信系统

在火灾救援中也可以使用该系统，但是在使用时，必须为各大集团公司的客户提供相关的命令和调度信息。在实际的集群通讯中，为了实现调度命令、数据和通讯等信息的传递，必须在其界面上使用数字调制器才能实现。在应用中，通过选择单呼、主呼、紧急呼叫和广播呼叫等方式来完成对整个系统的实时控制。除此之外，每一个集团用户还能够利用调度台来对自己所属的用户进行负责，从而有助于我国消防救援系统完成完善的调度指挥，提升当前消防救援的工作效率[3]。

2.3 在消防灭火救援中采用动中通卫星通信系统

在火灾救援过程中，可以利用“动中通”的人造卫星通信系统进行救援。目前国内最常用的“动中通”是一种汽车上的卫星通信系统，这种卫星通信系统方式可以在实际工作过程中，对移动或地理方位的改变而造成的通信干扰进行了很好的保护。此外，“动中通”在使用中也具备了多路通讯模式，能够大范围地完成覆盖，而且使用时也不会受地理环境的制约。“动中通”在实际使用过程中，因为具有很好的稳定性，所以可以用于无通信网的边远地区，以及在环境更加恶劣的水域，即使是在环境更加复杂的水域，“动中通”也能迅速定位到卫星的位置，实现对目标的及时定位，从而实现对目标的及时联系。

特别是“动中通”的使用，不受时空和距离的约束，实现了在特定条件下的动静两路实时传递，协助消防队实现了火灾现场指挥、远程移动控制指挥、移动指挥车的定位摄像机视频信息采集、移动指挥中的电话电台调度、实时信号画面转换等一系列工作。此外，“动中通”的自主设计，其自身的天线也能在使用中实现对相关的卫星信息的搜索，实现对移动中载体的方位角、俯仰角和偏振角的实时控制[4]。相关数据表明，“动中通”的“手机App”上的“手机定位”功能，能够保证手机在300km/h 的车速下，实现了2Mbps 的双向数据传送，并通过车载的“手机”对手机进行供电，实现了对手机的定位。“动中通”卫星通信网在实际使用过程中具有如下主要特点：

（1）“动中通”不需要人工校准，而是利用GPS 的数据，能够实现对目标的自主捕捉和追踪。（2）移动中通的卫星通讯系统能够在移动的同时通过其内部的回转器，快速地搜索到被移动的物体，而其内部所包含的机电一体化的扫描设备，能够对实际使用的天线进行更加精确的定位。（3）当移动中通卫星的天线对准偏差超过0.5°时，回传链路将会断开，直至重新校正对准偏差后，才能重新开始工作。

2.4 实现实时监控调度

在消防员开展实际营救工作的时候，由于现场特定的道路状况和汽车的运行状况，都会对整体营救工作的进展产生一定的影响。因此，只要将无线通讯技术运用到灭火工作当中，指挥中心就能够及时地掌握到火场的状况，从而帮助火警们挑选出一条最通顺的路线，将这条路线的堵塞程度降到最低。随着社会的不断发展，各种高楼林立，使得通讯变得更加困难。而随着无线通讯技术的发展，能够在电信、移动、联通三大电信公司的基础上，进行实时的监视和管理，有关单位能够通过无线通讯技术，将现场的影像传递给消防员，让其能够更好地了解到整个火场[5]。

2.5 建立现场网络连接

消防救助工作的救助场所、救助时间等通常具有很大的多样性。因此，如果消防员要在最快的速度内对火势进行有效的控制，并在最快的速度内将被围住的人解救出来，就必须在整个消防救援过程中，利用无线通信技术，将指挥中心与火灾现场的信息进行联系，将火灾现场的信息及时地传达到指挥中心，以便能够用最快的速度制定出相应的救援方案，从而确保整体的消防救援的工作效率。例如，当消防员进行救火时，有关单位可以通过5G 无线网络与现场进行网络的链接，确保与指挥中心和通信工作人员的通讯信息有较好的沟通。同时，消防员还可以通过智能手机向指挥中心报告现场的火情，对现场的消防员进行有效的指导。另外，调度中心还可以通过无线通信网络系统，将现场建筑的有关图纸传输到消防人员手中，让其能够按照现场建筑的结构特征，进行科学的消防救援工作。

2.6 传输火灾现场图像

随着通讯技术的发展，不仅能够传送简单的信息，而且能够传送多种类型的信息。目前，我国大多数区域的控制中心都已经以传送影像资讯为主，通过对现场影像的即时传播，可以让指挥中心更好地指导消防员的工作，提高整体搜救工作的效能。例如，在具体的消防救援工作中，有关技术部门只要构建好火灾影像的传送系统，就可以通过压缩包的方式，将现场影像迅速地传送给指挥中心，同时也能确保影像的清晰，从而保证了消防救援工作的效率[6]。

3 无线通信技术在消防灭火救援中的发展趋势

目前，用于火灾救援的无线通讯网络主要包括两种形式：一种是有线链路组网；另一种是无线通讯链路。由于其使用时信号不稳定，容易受到干扰，系统稳定性较低，所以当没有建立有线通讯链路的时候，一般采用无线通讯链路作为第一选择。有线链路网络是目前通信网络中普遍使用的网络形式，但由于有线链路结构复杂，投资巨大，对有线链路性能的需求也很高，导致目前消防队伍与其他合作单位使用不同型号、不同频段的通信装备，严重影响了火灾应急处置中的大规模网络化与指挥调度。所以，在火灾救援中，无线通信系统将会具有更高的通信系统兼容性，更好的组网方式，更好的扩展性。同时，在对已有的无线通信管理与控制系统进行有效维护的基础上，建立一个智能的通信管理系统，使不同标准的通信系统相互连接起来，从而能够把超短波通信系统、卫星电话、有线电话、集群通信系统、短波通信系统等通信方式融合在一起，在异构的环境下，达到对有线通信与无线通信的共同管理与控制。此外，利用此系统还可以将各个地区之间的控制和管理通信网进行IP 连接，从而增强了在火灾救援中的通讯系统的协同管理和管理的效率[7]。

4 结语

总之，伴随着信息技术的发展，无线通信技术已经被运用于各个行业。目前，在灭火救援过程中，使用无线通信技术可以减少消防员与其他人员之间通信不畅的问题，使其在灭火救援过程中得到更科学的指导，从而提升消防灭火的速度，保证人民的生命安全，降低人民的财产损失。

引用

[1] 闫庆.5G移动通信技术在消防灭火救援工作中的应用探究[J].中国新通信,2022,24(7):16-18.

[2] 孙晓雅.4G移动通信技术在消防灭火救援指挥系统中的应用[J].信息技术与信息化,2015(2):22-23.

[3] 皇甫守俊.4G移动通信技术在消防灭火救援指挥系统中的应用探讨[J].通讯世界,2016(3):26-27.

[4] 王荣辉.网络通信在消防灭火救援指挥调度系统中的应用研究[J].网络安全和信息化,2022(10):29-32.

[5] 孙忠武,周泳.ZIGBEE定位技术在消防通信指挥中的应用[J].广东公安科技,2010,18(1):54-58.

[6] 丰国炳.4G无线通信技术在消防灭火救援工作中的应用[J].中国公共安全(学术版),2014(2):48-51.

[7] 王军虎.5G通信技术在消防灭火救援中的应用研究[J].中国高新科技,2022(12):111-112.