无线通信系统在消防灭火救援中的应用

时慧慧

摘 要： 随着无线通信技术的发展，无线通信技术在人们的生活中应用越来越广泛，并且得到迅速的发展和应用。本文主要介绍了目前无线通信的主要方式，及其在消防救援里的应用，提出了消防无线通信的发展方向。在对几种典型的无线通信方式进行论述的基础上，从微波通信、短波通信以及卫星通信三个方面探讨了其在消防救援灭火工作中的具体应用，为无线通信在消防救援中的应用推广提供参考。

关键词： 无线通信；消防；救援

引 言

随着通信技术的快速发展，消防灭火救援工作中的通信技术及装备也在不断的变化和升级，在有效增加消防部队紧急救援工作的同时，也为保证消防工作人员的生命安全发挥了重要作用。因此，在消防救援保障工作中如何有效的利用通信手段实现消防灭火救援工作更快、更高效的发展成为了当前消防通信工作的重点。本文将结合几种典型的通信方式，探讨无线通信技术在消防灭火救援工作中的应用。

一、几种典型的无线通信方式

无线通信的方式比较多，当前应用较为广泛的主要包括下面这样几种典型的方式：

1.1 微波通信

微波通信利用微波作为载波的一种重要的无线通信方式。微波波长一般为1m至1mm（频率为300MHz～300GHz）。微波既是一个很高的频率，同时也是一个很宽的波段。微波波段具有很宽的频带，包括分米波、厘米波和毫米波，是现有的长波、中波和短波波段总和的约1000倍。频带宽意味着信息容量大，这样宽的频带可以建立大容量的语言、文字、数据和图像等信息的传输线路。由于微波频率高，它不受天电干扰和工业干扰以太阳黑子变化的影响。因此，微波信道传输质量较高，通信稳定可靠。由于微波通信与其他通信方式相似，同样具有信息采集、处理、变换、发送、传输，直至接收、检测、反变换、加工处理，并进行复接和交换等过程。微波通信与其他波长较长的无线通信以及有线通信相比，能较方便地克服地形带来的障碍，有较大的灵活性，且建设投资和维护费用低，施工也较快。

1.2 短波通信

短波通信是无线电通信的一种。波长在50米～10米之间，频率范围6兆赫～30兆赫。发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备，通信距离较远，是远程通信的主要手段。由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响，所以短波通信的稳定性较差，噪声较大。功能特点：一是不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，一但发生重大灾害，各种通信网络都可能受到破坏。短波通信的抗毁能力和自主通信能力是最强大的；二是在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波；三是与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。

1.3卫星通信

卫星通信设备采用通用IP接口和计算机网络、电视电话会议设备等其他设备相连接，实现联合网络通信。利用卫星通信系统可以实现在任何时间、任何地点与空间形成稳定的网络通信。在消防救援灭火的过程中建立起火灾现场与指挥中心之间的实时通信，同时还能够协助消防人员进行高速图像传输、数据传送，提高了火灾救援人员的通信能力。

另外，随着移动通信技术的发展，移动数据通信已经逐步成为了当前火灾救援工作的重要通信方式，通过GPRS、CDMA以及3G等通信网络，构建起了火灾现场与指挥中心的即时通信系统，实现了信息的高效传递。

二、无线通信在消防灭火救援中应用

1.无线同频同波网当前，消防部队中最为常用的无线通信手段就是集群通信和常规网，但二者在消防灭火救援的应用中都存在一定的局限和缺点。

（1）建网成本高，使用不灵活。自行建设集群网资金压力大，加入公安集群网是较为可行的方式。但由于公安业务范围广，警种多，各警种之间对无线通信的需求差异较大，因此难以完全兼顾消防部门要求。

（2）信号覆盖不全面，地区发展不平衡，可靠性有待提高。集群网单个基站覆盖范围较大，但无自动选站控制，在基站交界处或过渡区信号薄弱甚至无信号，全网盲点较多，使可靠性降低。常规网信号范围小，只适用于小型现场组网，对于大型灾害现场或现场与指挥中心的通信则难以实现。

（3）常规差转机独立使用的缺点。为弥补网络覆盖不足的缺点，可采用差转机增加网络覆盖范围。但多个基站差转机之间没有联网，因而全网不能实现跨基站呼叫功能，也就无法实现全网群呼功能；且因缺少控制单元，指挥中心不能对各基站差转机实施有效的指挥调度和监控管理，管理困难。同频同播网指在同一个地区布设多个同频中转台，从而加大无线通信网的覆盖范围，或提高覆盖区的通讯可靠性。

建设同频同波网需解决的问题： 一是建立同播系统必须满足严格的同播技术要求。如果单纯利用多台普通中转台大范围的通讯网，但未采用同播技术，结果往往事与愿违，大大影响了同频差转网的覆盖范围和通话质量；二是必须具备语音延迟技术以保证每一次通话控制系统都有足够的时间进行判选；三是须具备强大的控制管理单元，能够多个同播基站进行判选、控制和管理；四是应提供良好的操作界面，方便操作和管理。 同频同波网的优点： 一是组网灵活，各基站差转机平时在原有的信道上工作，如有重大任务需多基站联网时，指挥中心可通过网管中心将各同播基站设为一个或多个同播组，使之组成一个同播网或多个同播网，网内一呼百应，便于统一指挥调度。二是指挥中心可设立网管中心，通过网管中心的调度完成多个同播基站的同时工作和互联互通，使支队的无线通讯调度指挥统一在整体平台上。三是同频同波网投入较低、实用性较强，易实现大范围区域良好覆盖，实现本地区无线通讯。四是系统结构简单合理，可靠性高，操作性强，包括系统设备操作及移动用户使用操作系统具有指挥调度、管理维护、远程监控等功能。

无线同频同播网的基本构成： 一是无线同播基站，包含全双工KG510基地台、无线同播基站控制器、无线链路机、GPS接收板、遥控遥测单元、天馈系统等；二是同播中心，包含无线同播中心控制器、无线链路机等；三是调度中心，包含电脑服务器、调度软件、专用无线遥控遥测软件等；四是遥控遥测设备，包含遥测遥控单元、遥控遥测软件等。 综上所述，同频同波网具备组网灵活简便、覆盖范围广、可靠性高、建设要求低、周期短等特点，较适合消防部队使用，即可作主网使用，也可作备用网。目前全国许多地区的公安或消防部门已经建设同频同波网并成功应用，取得良好效果，极大地提高消防无线通信网络的实用性和可靠性，進一步提高消防部队抗御大型灾害事故的能力。

2.无线数字集群通信系统数字集群通信是指利用数字集群通信系统向集团用户提供的指挥调度等通信。数字集群通信系统是指在无线接口采用数字调制方式进行通信的集群通信系统。数字集群通信业务主要包括调度指挥、数据、电话（含集群网内互通的电话或集群网与公众网间互通的电话）等业务类型。2000年底已正式批准和发布了我国“数字集群通信系统体制”电子行业推荐性标准，确定了两种体制，即由欧洲电信标准协会（ETSI）推荐的全欧集群通信TETRA和摩托罗拉公司独家专有的iDEN两个数字集群通信系统体制，是国内的推荐性行业标准。 TETRA（陆地集群无线电系统）是一种基于数字时分多址（TDMA）技术的无线集群移动通信系统，是欧洲电信标准组织（ETSI）制订的数字集群通信系统标准。它是基于传统大区制调度通信系统的数字化而形成的一个专用移动通信无线电标准。 iDEN（集成数字增强型网络）是美国摩托罗拉公司研制和生产的一种数字集群移动通信系统，它的前身是MIRS系统，最初设计是做集群共网应用，因此除了以指挥调度业务为主外，还兼有双工电话互联、数据和短消息等功能。 无线数字集群系统可用单呼、组呼、全呼、紧急呼、广播呼等形式对系统中的用户进行调度指挥，每个集团用户亦可分别设置调度台分管自己所属的用户。这种功能广泛应用于公安、消防单位作调度指挥用，对提高消防灭火救援的效率起到积极作用。

3.动中通卫星通信系统车载动中通系统可有效隔离通讯载体在运动过程中由于其状态和地理位置发生变化而导致的通信中断，具有多种通信方式并存、覆盖区域广、不受地形地域限制、传输线路稳定可靠等优点。在没有通讯网络覆盖地形复杂的偏远区域，甚至是在动态变化极其复杂的水上，“动中通”也能够迅速捕捉卫星方位，完成联络通讯。卫星利用其覆盖范围广，设备使用方便等优点得到大力推崇。车载动中通卫星通信系统具有不受时间、地域、距离的限制、实现动态和静态条件下的实时双向传输等特点，并具有现场指挥、远程移动指挥、车顶摄像视频信息采集、无线摄像视频信息采集、移动电话电台调度、移动视频会议、实时图像切换、智能保护等多项功能。其创新的天线系统自动搜索捕获指定的卫星信号。并且在车辆运动过程中通过自动控制方位、仰角和极化角。自动跟踪保持指向，并支持车辆在时速300公里行驶条件下的双向2M传输速率。隐形动中通卫星天线是由安装于车顶的低轮廓相控阵天线和安装在车内的天线控制器等组成。天线控制器为天线提供动力并控制天线的运动。

结 语

随着移动数据传输技术的不斷发展，利用移动数据传输系统实现高质量的稳定数据传输是当前消防通信系统发展的一个重要方向。在城市建筑密集程度不但加大的今天，高质量的可靠通信传输是保证消防救援工作顺利实施的根本。

参考文献

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[2] 孙炳超.浅谈无线通信技术在消防灭火救援中的应用[J].中国科技纵横， 2011（14）：10-11.