重特大灾害消防应急通信技术研究

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摘要：文章简述了我国重特大灾害的消防应急通信保障工作和相关的通信技术的应用现状，如无线通信、短波通信等。旨在探讨如何进一步高效发挥现有应急通信技术的作用，如深化通信网络建设、融入宽带通信手段等，并总结分析了灾害现场的通信保障方式，以供参考。

关键词：重特大灾害；消防应急通信；短波通信；无线网络

重特大灾害对公共网络设施有强大破坏力，所以构建消防应急通信系统对快速落实救援行动有着至关重要的意义。因为各类灾害具有突发性，无法预先判断系统的通信容量标准，于是在重特大灾害发生时，便需要借助应急技术维持火场和指挥部门的正常通信。

一、重特大灾害中的消防应急通信

近些年，我国消防应急通信处理能力在长期研究与实践中得以实现高速发展。消防无线通信网属于灾害应急中的常用渠道，国内消防无线通信能分三级，相应的集群通信网也正在迅速开发中。一级通信网下包含消防部门对应的集群网与公安集群网。在二级通信网中，涉及指挥人员的车载台，也可以是手持台。三级无线网下，包含后方的指挥人员手持台与头盔台。其中的短波电台与卫星电话，属于现代应急通信中比较关键的构成。

二、重特大灾害中消防应急通信技术概述

（一）无线通信

一般情况下，消防领域的无线通信网包含三级组网，各组网对应各自的技术条件。结合上文所述的应急通信现状划分，一级组网可保障消防指挥中心对不同辖区消防资源的迅速调动，保证相互之间的沟通顺畅。而二级组网则是深入到应急救援任务中，保障消防总队指挥人员能和支队、中队的指挥人员取得联系。三级组网是保障消防指挥人员与消防队员之间的沟通，对救援现场进行全面指挥。

（二）短波通信

短波通信属于远程通信的范畴，其在重特大灾害现场甚至在战争中都不会轻易受到干扰，网络枢纽和有源中继均不能制约此种通信过程。在构建应急通信系统时，短波电台可以作为备用通信方法。此种通信方式本身运行机理比较简单，而且能保障信息的传达质量，使用成本较低。但无线网络的短波波段当前可达到的范围还比较有限，无法投入远距离作战的任务中。

（三）卫星通信

卫星通信方式有突出的应用优势，支持远距离交流，覆盖范围广，并且建设落成效率高、线路可靠、通信质量优、灵活度高。假设包括微波与光缆在内的中继线路无法正常工作，卫星通信也能利用较短的时间恢复通信状态，所以其在灾害救援中是不可或缺的通信方式。

（四）计算机网络

便捷迅速是计算机网络的一大特点和优势，使其成为现代社会中主要的通信方式之一。灾害发生后，随着救援工作不断深入开展，公共通信会逐渐恢复。在网络条件允许的情况下，消防人员可以借助计算机网络发送灾害现场的环境影像及文字资料等。

三、优化消防应急通信技术运用效果的举措

（一）深化通信网络建设

重特大灾害中原本的通信设备可能出现故障，导致通信网络的有序运转受到影响。一般的通信网络会发生信息丢失和卡顿等情况，严重的话通信网络的传输信息功能直接失效。因此，要优化应急通信技术运用效果需注重通信网络的改进。比如，短波通信借助较短的电磁波完成信息传递的动作，支持在某一频道中实现高效通信，确保各级指挥人员利用尽可能短的时间安排好救援任务，以提高救援效率与针对性，减少实际灾后损失。但短波技术的应用标准较高，所以要求消防员拥有较强的短波通信技能，使此项通信手段的作用能真正发挥出来。对此，消防队伍应格外强调消防队员日常的技能训练，保证灾害现场的消防员能借助短波通信获得接下来的消防救援指令。运用短波技术改进通信网络时，需强调两个方面的内容：第一，要保障通信装置的日常维护落实到位，避免在灾情现场使用时出现特殊情况，造成信号中断，提高救援工作的难度。短波技术的运用成效关系着救援工作的效果乃至人民的生命安全，所以消防人员要对此技术有清晰的认知，在日常训练时可安排专门的时间，使用短波通信并讲解有关的理论知识，明确运行原理，以此确保实践操作顺畅。第二，注重短波通信运用，消防员需能熟练操作相关设备，确保人员和装备能充分融合，突显出通信设备的作用，迅速下达及接收指令，让身处灾害现场的救援者随时掌握灾情的整体状态，有效利用好所有的救援资源。

（二）积极运用信息化手段做好消防指挥工作

若想把重特大灾害产生的危害控制在最低，消防员必须服从统一调度，做好分组工作。这就显现出消防指挥工作的重要性，所以要保证指挥工作的最优效用，应积极运用当前的信息化手段落实各级指挥，同时还需强调相关装备的应用操作和消防指挥达到有效配合，确保灾害能在短时间内得到控制及处理。为此，消防指挥人员需完成几项基本工作：首先，指挥人员需不间断地观察灾情，与救援现场进行有效通信，并能迅速确定救援方式，结合灾情变化进行调整，进而保障救援的效果。其次，指挥人员必须保持冷静的头脑，清晰的思路，根据实时获取的反馈资料，下达合适的救援指令，巧妙运用可调度的救援资源，制定完整的救援计划，并确保后方供给的连续性。再次，要增加通信技术的运用类型，形成多元化的通信渠道，以免仅依靠一种通信方式延误救援行动。最后，负责信息处理的人员需正确处理各项灾情信息，确保灾害现场救援人员可以收到正确的信号，避免其他因素对信号的干扰。为此，应当注重有线、无线通信设施建设，扩大网络的覆盖范围，给传达指令提供基础保障。

（三）融入宽带通信手段

现代重特大灾害救援中，网络系统起到关键性的作用，消防部门要借助宽带信息手段形成支持全局调度的消防系统，以对灾害现场的救援行动进行全方位的把控。由于重特大灾害现场环境恶劣，救援工作非常复杂，救援人员进行相关工作时需确保信息输送通畅，可实现随时交流，才能保证救援工作的顺利开展。在融入宽带通信手段时，能采用的实际举措有：首先，借助电子视频终端，实现在线监控。在日常的重特大灾害预演训练中，指挥人员借助监控装置能对演训全过程进行实时监督。在实际的救援任务中，相关人员也能利用监控设备全面及时地获取灾情信息，确保救援人员能从多个角度掌握现场情况，提升营救方案的可行性。其次，建设宽带通信网络，建立包含救援技能练习与线上点名等多项操作的办公处理体系，增强应急通信的落实效果。最后，网络报警系统能保证输送危险信号的及时性，确保现场救援人员可以快速获得灾情信息并确定处理方案。尤其是GIP装置的三维影像功能可使消防员看到较为立体直观的灾情现场，帮助其做出正确的判断。总之，利用宽带网络进行信息传输，既可以提高救援行动的速度，又能降低救援过程中的风险。

四、重特大灾害现场的消防应急通信保障方式

（一）公共通信网络

公共通信网络涵盖内容较多，如移动电话、4G/5G、互联网等。在落实应急保障时，可借助公共通信网络，使语音及视频等内容的传达距离、通信带宽，均得到有效扩展。利用公网信号当前的覆盖广度，使救援资源能尽快到达灾害现场，并依托于公共通信网络，实现信息的远程传送。比如在4G/5G下，能实现随时发送灾害救援现场的影像资料，为远程决策提供数据支持。

（二）卫星通信体系

基于已有的消防卫星频率，努力建设全覆盖式的卫星系统，将地面站及移动站等均包含在内。此处讨论的消防卫星系统基于卫星地面站，以及移动式的指挥车等相关设备，直接通过消防卫星专网进行内部的视频会议与传送救援现场的资料等。此种系统的覆盖率高，并且不容易被环境因素干扰，比较适用于各类突发性的消防事故救援。消防资源到达灾害现场的过程中，利用卫星通信车等通信设备将灾害现场状态实时更新上报，使后方指挥中心能按照灾情发展状况合理调度救援人员与设备，迅速制定出科学合理的消防指挥方案。

（三）短波通信保障

结合上文所述，短波通信方式不容易受到干扰，能在较为复杂的环境中完成远程通信。重特大灾害环境中，大多数基础设施通常无法继续使用，此时便可运用短波通信。例如，山火及洪涝等灾害波及范围较广的情况下，通过短波通信，基于中转台的作用，信号能在30公里左右的范围内进行稳定输送。根据相关技术的应用状况来看，短波通信搭配中频的数字化结构，可在模拟中频下，完成A/D采样，把获取到的数据传送到DSP设备，并进行变频与调节处理。该条件下，软件无线电和中频接收机能构成多频次的通信系统，而且和常规短波通信相较，运用DSP技术可进一步增强复杂灾情现场的通信适应性。

（四）无线通信模式

现阶段，消防部门大多数情况下会选择无线通信方式，因为其在重特大灾害中有较好的适应力，实际应用中，能借助集群通信与普通手段组合的方式，构成通信网络。其中集群通信技术的保密能力较强，可通过现场信号情况改进调度程序，适用于自然灾害的救援任务中。救援进行中，可以利用数字化的集群通信手段保障无线通信的覆盖广度，设备支持使用多种通信接口。技术应用中，TETRA系统在业务层中，基于Zone阶段，构成交换模块，对于重特大灾害的通信需要，能借助Zone堆叠出通信网络。此通信系统是由远程的互联网关及域控制装置等构成，通过不同等级的控制装置，保证数据传输的稳定性，利于优化通信质量。

（五）融合通信系统

融合通信系统能将视频会议、语音调度等各系统整合起来，支持在不同网络环境下工作，实现全方位通信效率的强化。出现重特大灾害后，原本较为完善的通信设施基本上都处于停滞的状态，而为了支持在复杂环境中的正常通信，有关部门需全面构建融合通信系统，综合利用各项可调度的资源。以便支持消防救援过程中能选择最顺畅的通信路径，完成必要的交流，保障救援指令准确及时下达。为达到上述效果，融合通信系统尽可能应用各类网络手段如有线通信、卫星通信等。按照对应地区的网络建设情况与技术特点进行合理规划，以免融合通信系统在使用期间被其他问题影响。为此，消防部门开展该系统建设时，主要借助各类消防专网，确保通信路径能适应复杂多样的灾害现场。

（六）移动视频系统

发生重特大灾害时，可利用移动式视频通信方式，保证救援过程中的稳定通信。灾害现场与附近的通信设施可能会受到不同程度的损坏，导致现场通信瘫痪。面对此种情况，可运用移动式视频系统，给救援现场创造通信条件，借助更加直观的视频通信既能有效了解灾情，对现场救援人员下达行动指令，又可结合现场状况，及时改变救援方案，确保应急救援的安全与效率。但是，使用移动式应急系统对有线环境、无线视距传输等也有一定要求。重特大灾害现场存在地区差异，实际的网络建设程度有很大区别，导致该系统极易被诸多外部条件制约，使现实的建设成果无法达到通信标准。针对以上问题，消防部门应在前期建设中主动运用高新装置与技术。例如，基于卫星视频系统，添加IP手段，提高系统的可移动程度，为救援现场提供安全有效的通信保护。

（七）应急通信指挥车

指挥系统是整个消防救援任务顺利开展的关键。为了迅速应对救援过程中的突发情况，要保证前方与后方的指挥中心了解到实时的灾情信息，并以此制定救援计划，争取利用最短的时间准确传达救援行动安排。为达到此目的，可借助应急通信指挥车作为临时的前方指挥中心。此种指挥车本身自带通信功能，能使前方指挥中心迅速落成，并且能组织视频讨论，依托通信组网完成现场侦察以及灾情信息采集等功能，“扮演”着通信枢纽的角色，保障现场信息传输顺畅。重特大灾害的救援中使用应急通信指挥车，其自带系统可以把从现场采集到的影像与其他形式的资料，实时传送至固定指挥中心，后者在收到数据后，在掌握灾害现场形势的前提下，快速确定应急救援方案，及时抑制灾情的进一步加重，确保救援行动的高效完善。另外，应急指挥车还能较为灵活地移动，并具有启用周边各类可用无线通信装置的功能，即便现场的信号条件并不好，也能尽量建立稳定的通信的路径，为现场救援做好通信支持。

五、结语

重特大的消防救灾任务中应急通信具有不可忽视的实用价值，鉴于现场环境的复杂性，有关部门应当积极利用各类专网及通信手段，保障应急通信的落实效果，迅速推进救援行动的开展。目前，各级消防部门都应当在增强队员救援技能的同时，强化现场应急通信的建设，以确保救援行动的高效开展。

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作者：张以健 单位：湖南省长沙市消防救援支队