談?wù)摐缁鹁仍F(xiàn)場指揮通信

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隨著材料技術(shù)和結(jié)構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新，城鄉(xiāng)建設(shè)不斷向高層、地下等立體式建筑群和多功能方向發(fā)展，出現(xiàn)了許多城市綜合體社區(qū)，這在改善居民生活的同時(shí)，災(zāi)害事故的破壞力、損失、社會(huì)影響力、救援難度也急劇增加，需要各類滅火救援人員、救援車輛、技術(shù)裝備和技術(shù)戰(zhàn)術(shù)方法有機(jī)結(jié)合，才能高效處置各種險(xiǎn)情。起著連接人員、物資、車輛、技術(shù)裝備和技戰(zhàn)術(shù)方法紐帶作用的現(xiàn)場指揮通信系統(tǒng)非常重要，需要不斷地改進(jìn)。

1滅火救援現(xiàn)場指揮通信網(wǎng)組成

公安消防滅火與應(yīng)急救援組織指揮[1]通常分為總隊(duì)、支隊(duì)、大隊(duì)、中隊(duì)、班五個(gè)層次，組織指揮時(shí)堅(jiān)持統(tǒng)一指揮、逐級(jí)指揮的原則。緊急情況下，指揮員可以實(shí)施越級(jí)指揮，接受指揮者應(yīng)當(dāng)執(zhí)行命令并及時(shí)向上一級(jí)指揮員報(bào)告。組織指揮一般按照迅速調(diào)集作戰(zhàn)力量、啟動(dòng)指揮決策系統(tǒng)、偵察掌握現(xiàn)場情況、制定作戰(zhàn)方案、部署作戰(zhàn)任務(wù)、指揮戰(zhàn)斗行動(dòng)、落實(shí)戰(zhàn)勤保障的程序進(jìn)行。為滿足消防指揮層次、指揮原則和程序的需要，保證滅火救援通信指揮暢通，滅火救援現(xiàn)場指揮通信[2]一般由無線常規(guī)通信網(wǎng)、集群網(wǎng)、無線數(shù)據(jù)網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)組成。無線常規(guī)通信網(wǎng)是消防部隊(duì)進(jìn)行滅火救援的主要現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，包括城市消防管區(qū)覆蓋網(wǎng)、火場指揮網(wǎng)、現(xiàn)場滅火救援戰(zhàn)斗網(wǎng)三級(jí)網(wǎng)絡(luò)[3]；配備有固定無線通信基站、車載無線通信基站、基地臺(tái)、車載臺(tái)、手持臺(tái)等設(shè)備；重點(diǎn)業(yè)務(wù)為話音通信。城市消防管區(qū)覆蓋網(wǎng)用于保障城市消防通信指揮中心與現(xiàn)場指揮部、所屬消防支隊(duì)、大隊(duì)、消防站和出場消防車之間的通信聯(lián)絡(luò)。覆蓋范圍要達(dá)到管轄區(qū)域的80%以上，由消防指揮中心和消防站基地臺(tái)、各級(jí)指揮車車載臺(tái)、出場消防車車載臺(tái)組成。火場指揮網(wǎng)用于保障滅火作戰(zhàn)中火場范圍內(nèi)各級(jí)消防指揮人員之間的通信聯(lián)絡(luò)。通信覆蓋范圍要求為500～1000米，由各級(jí)消防指揮員配備的手持式電臺(tái)組成。總隊(duì)對支隊(duì)進(jìn)行指揮，支隊(duì)對所轄大隊(duì)和中隊(duì)進(jìn)行指揮。現(xiàn)場滅火救援戰(zhàn)斗網(wǎng)用于以建制消防中隊(duì)為單位分別組網(wǎng)，保障火場各參戰(zhàn)消防中隊(duì)內(nèi)部滅火戰(zhàn)斗的通信聯(lián)絡(luò)。通信覆蓋范圍要求為500～1000米，由中隊(duì)指揮員、戰(zhàn)斗班長、水、消防戰(zhàn)斗車輛駕駛員配備的手持式電臺(tái)組成，在消防無線電通信頻率資源短缺的現(xiàn)實(shí)情況下，通過無支援關(guān)系中隊(duì)間的頻率復(fù)用，達(dá)到每個(gè)中隊(duì)有一個(gè)專用信道。電臺(tái)預(yù)置信道數(shù)不應(yīng)少于16個(gè)。為保證消防滅火救援現(xiàn)場通信、跨區(qū)域聯(lián)合作戰(zhàn)指揮通信和與公安指揮中心及應(yīng)急聯(lián)動(dòng)警力協(xié)同通信聯(lián)絡(luò)，在當(dāng)?shù)毓矙C(jī)關(guān)已經(jīng)建設(shè)的無線集群通信系統(tǒng)中設(shè)置消防分調(diào)度臺(tái)和一定數(shù)量的獨(dú)立編隊(duì)（通話組），建立消防專業(yè)調(diào)度指揮網(wǎng)。無線數(shù)據(jù)網(wǎng)利用GPRS、CDMA1X、3G等公眾無線移動(dòng)通信技術(shù)[4]，實(shí)現(xiàn)各種消防移動(dòng)數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)與滅火救援專用服務(wù)器的無線聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)無線移動(dòng)數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)滅火救援現(xiàn)場與消防指揮中心的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)溝通。衛(wèi)星通信網(wǎng)作為不受地域限制的高速無線通信手段，通過設(shè)置衛(wèi)星地面站和衛(wèi)星移動(dòng)（車載、便攜）站建成衛(wèi)星通信網(wǎng)，能在任意時(shí)間、地點(diǎn)建立與消防通信指揮中心之間點(diǎn)對點(diǎn)通信；與地面有線和無線通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，互為補(bǔ)充。能夠?qū)崿F(xiàn)滅火救援現(xiàn)場圖像、數(shù)據(jù)及電話傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。利用微波傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場的圖像采集。可以在遠(yuǎn)程指揮中心“看到”、“聽到”現(xiàn)場的實(shí)際情況。

2實(shí)際應(yīng)用中存在的問題

滅火救援通信指揮網(wǎng)中，無線數(shù)據(jù)網(wǎng)和衛(wèi)星通信網(wǎng)的系統(tǒng)設(shè)備專業(yè)性強(qiáng)，主要用于多媒體信息的采集傳輸，一般由通信專業(yè)人員操作使用。滅火救援指揮員和戰(zhàn)斗員廣泛使用的是無線網(wǎng)語音通信設(shè)備，在滅火救援行動(dòng)中經(jīng)常出現(xiàn)呼不通、找不到、互相干擾、現(xiàn)場混亂的現(xiàn)象，出現(xiàn)問題的主要原因有5個(gè)。

1）目前滅火救援現(xiàn)場使用的無線對講機(jī)是通用設(shè)備，沒有考慮消防員的特殊需求，例如消防員滅火救援操作一般要戴手套，而對講機(jī)頻道旋鈕或數(shù)碼字符鍵密小，特別在夜晚使用更換頻道等，易造成操作不準(zhǔn)確，造成通信中斷或相互干擾。

2）無線常規(guī)通信網(wǎng)作為滅火救援現(xiàn)場指揮通信主要網(wǎng)絡(luò)，分為城市消防管區(qū)覆蓋網(wǎng)、火場指揮網(wǎng)、現(xiàn)場滅火救援戰(zhàn)斗網(wǎng)三級(jí)網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)場一、二、三級(jí)網(wǎng)縱向聯(lián)系不暢，中隊(duì)指揮員要參加火場指揮網(wǎng)、現(xiàn)場滅火救援戰(zhàn)斗網(wǎng)兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)，攜帶不同信道的手持設(shè)備或現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)信道轉(zhuǎn)換，在救援現(xiàn)場緊急情況下，使用易出錯(cuò)，時(shí)常出現(xiàn)不同層級(jí)指揮員聯(lián)系不通，造成通信混亂和干擾。

3）電磁波干擾[5]造成通信不暢。一是外來電波的干擾，可以分為脈沖干擾和起伏干擾。二是互調(diào)干擾，主要是多個(gè)信號(hào)加到接收機(jī)非線性器件所產(chǎn)生大量互調(diào)產(chǎn)物而產(chǎn)生的。三是鄰道干擾和同波道干擾，鄰道干擾是指發(fā)射信號(hào)的調(diào)制邊帶擴(kuò)展和邊帶噪聲輻射，將會(huì)對正在接收微弱信號(hào)的鄰道接收機(jī)產(chǎn)生干擾；同波道干擾是指具有相同頻率的電臺(tái)之間形成的干擾。這些現(xiàn)象都會(huì)使滅火救援現(xiàn)場通信信號(hào)失真或信噪比過低，造成通信不暢。

4）環(huán)境對現(xiàn)場通信的影響。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，高層建筑、地下建筑、大空間跨度建筑使用的金屬導(dǎo)體（主要是鋼鐵）材料越來越多，對以電磁場的能量運(yùn)動(dòng)形式傳播的無線電波有很強(qiáng)的吸收和反射作用。電磁波在進(jìn)行傳播的過程中，當(dāng)遇到混凝土中的鋼筋或其他金屬物體時(shí)會(huì)使鋼筋內(nèi)產(chǎn)生交變感應(yīng)電流，形成與原磁場相反的交變磁場，造成電磁波的嚴(yán)重衰減，使對講機(jī)無法正常通信。

5）在跨區(qū)域、多種救援力量或多支消防部隊(duì)參加的滅火救援現(xiàn)場，由于使用手段、通信設(shè)備或信道不同，相互之間不能實(shí)現(xiàn)有效通信聯(lián)系。

3改進(jìn)現(xiàn)場通信的方法和對策

1）改進(jìn)無線對講機(jī)手持設(shè)備的設(shè)置，使其適合滅火救援現(xiàn)場使用，操作直觀方便。可以將對講機(jī)按鍵設(shè)置成有明顯區(qū)別的按鍵（例如：增加功能按鍵，將數(shù)字鍵盤直接改為四個(gè)按鍵或劃分成四個(gè)區(qū)域）分別對應(yīng)于消防一、二、三級(jí)通信網(wǎng)及跨區(qū)域通信（或中隊(duì)、大隊(duì)、支隊(duì)、總隊(duì)），采用一鍵式通話方式，平時(shí)守候本級(jí)網(wǎng)，按住相應(yīng)的鍵就可實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)通信，方便操作使用。

2）配備語音匯接控制設(shè)備，解決消防三級(jí)網(wǎng)縱向通信和與其他通信系統(tǒng)（手機(jī)、集群電話）的語音轉(zhuǎn)接。該設(shè)備配備在通信指揮車上，通過采用可靠的語音檢測技術(shù)[6]，將超短波電臺(tái)不同信道、手機(jī)、集群電話和有線通信網(wǎng)經(jīng)人工應(yīng)答轉(zhuǎn)接或自動(dòng)方式可靠地連成一體，實(shí)現(xiàn)異種信道無線網(wǎng)及無線與有線網(wǎng)間語音系統(tǒng)的匯接轉(zhuǎn)信和互通互連，使通信指揮車真正成為通信樞紐。該設(shè)備設(shè)有無線信道接口（超短波單工對講機(jī)、手機(jī)、集群電臺(tái)和話務(wù)員接口），完成音頻信號(hào)的輸入/輸出隔離放大和阻抗匹配、控制信號(hào)輸入/輸出的隔離、PTT控制信號(hào)選擇。有線信道接口完成音頻信號(hào)二/四線變換、有線輸入音頻信號(hào)自動(dòng)電平控制、講話方識(shí)別、振鈴信號(hào)檢測、摘掛機(jī)與脈沖撥號(hào)輸入與狀態(tài)指示功能。音頻信號(hào)模擬交換矩陣。可靠的語音信號(hào)檢測產(chǎn)生PTT控制信號(hào)等模塊。各作戰(zhàn)單元（中隊(duì)或大隊(duì)）在自己的滅火戰(zhàn)斗網(wǎng)內(nèi)通信，互不影響。指揮車語音匯接控制設(shè)備可以監(jiān)聽所有作戰(zhàn)單元的語音信息，與其分別通信，保證對現(xiàn)場信息的全面了解。指揮頻道通過音頻矩陣分別或同時(shí)連接各作戰(zhàn)單元，保證指揮命令的下達(dá)，實(shí)現(xiàn)三級(jí)網(wǎng)的縱向通信，減少了基層指揮員的設(shè)備負(fù)擔(dān)。在聯(lián)合作戰(zhàn)時(shí)，可以將其他的音頻設(shè)備（手機(jī)、集群電臺(tái)、有線電話等）連接到語音矩陣，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合作戰(zhàn)的通信聯(lián)系。

3）加強(qiáng)無線管理和設(shè)備選型，減少電磁干擾。通過地方和公安的無線電管理部門加強(qiáng)對空間無線電的分配管理，同時(shí)在無線設(shè)備選型時(shí)選擇雜波抑制性能好的收發(fā)設(shè)備，最大限度減少外來干擾、互調(diào)干擾。加強(qiáng)滅火救援現(xiàn)場通信管理制度，落實(shí)屬臺(tái)服從主臺(tái)、下級(jí)服從上級(jí)的通話規(guī)則，減少不必要的信號(hào)發(fā)射，降低同頻干擾。

4）采取輔助措施，降低環(huán)境的影響。在高層建筑、地下建筑、大空間跨度建筑及金屬礦區(qū)場所，無線通信信號(hào)受到嚴(yán)重的衰減，為降低對通信的影響，可采取一些輔助手段保證通信的暢通。在地下室的出入口、樓梯間、窗口、拐彎處等不同區(qū)域的連接處，放置便攜式中繼站，通過防火阻燃的通信電纜傳播信號(hào)，改善通信效果。充分利用現(xiàn)場的消防應(yīng)急通信設(shè)備（消防電話，消防廣播等）和其他已覆蓋該區(qū)域的無線或有線設(shè)備和設(shè)施（覆蓋該地區(qū)通信運(yùn)營商的無線電信號(hào)）進(jìn)行現(xiàn)場通信聯(lián)系。可以通過車載有線或無線的擴(kuò)音設(shè)備通報(bào)火場情況，下達(dá)調(diào)度指揮指令。可見度較好或者該場所處于爆炸危險(xiǎn)現(xiàn)場環(huán)境內(nèi)時(shí)，可以適當(dāng)采取簡易的通信方式，如手語、旗語和語音信號(hào)等。

4結(jié)論

只有通過分析環(huán)境和通信系統(tǒng)裝備對現(xiàn)場通信的影響，研究對策，不斷改進(jìn)通信方式和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，提高通信能力，才能保證滅火救援現(xiàn)場指揮調(diào)度暢通和滅火救援行動(dòng)順利進(jìn)行。