消防通信系統中無線通信技術的應用

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摘要:本文針對無線通信技術在消防通信系統中的應用，先分析了目前消防通信系統中存在的問題，接著探討了常用的無線通信技術，最后分析了無線通信技術在消防通信系統中的應用要點。分析結果表明，無線通信技術具有覆蓋范圍廣、可實時通信、限制因素少等優勢，將其應用到消防通信系統中，可實現消防救援的實時通信，提升保證各項消防救援工作能夠高效有序開展，值得大范圍推廣應用。

關鍵詞:無線通信技術；消防通信系統；微波通信；衛星通信

引言

無線通信技術和傳統有線通信技術相比，在通信效率、及時性等方面有顯著優勢，而且不受外界因素的影響，消防通信系統對整個消防工作的有序開展有非常重要的意義了，將無線通信技術應用到消防通信系統中，有助于構建獨立的消防通信系統，提升消防現場指揮效率，保證消防預警信號能夠及時反饋，以便更加科學合理的指揮消防救援工作，提升工作效率?；诖?，開展無線通信技術在消防通信系統中的應用研究就顯得尤為必要。

1目前我國消防通信系統中存在的問題

1.1覆蓋范圍有限

在我國社會經濟飛速發展的背景下，城鄉規劃建設愈發復雜，高層建筑越來越多，城市消防覆蓋范圍也越來越大，現有的消防通信系統覆蓋范圍已經難以滿足實際需求。要求95%的消防通信范圍很多城市都無法達到，消防盲區正在不斷增加。這些問題的存在，使得一旦發生火災或者其他消防救援情況，難以及時被消防系統工作人員獲知，從而延誤了最佳的救援時間，不但會影響消防工作的高效開展，而且也不利于維護人民的財產安全和生命安全。

1.2消防通信系統工作手段單一

消防通信系統工作手段單一是全面我國很多城市消防通信系統普遍存在的問題，主要表現為：無線通信技術還沒有在消防通信系統中得到廣泛應用；不分消防單位對無線通信技術引入力度不足，缺乏全方位的學習和實踐應用。此外，城市消防系統自身性能也存在一定的局限性，所使用的工作手段，大多都是微波通信或者手機通信。消防救援工作分秒必爭，只有及時掌握現場實際情況，才能開展有針對性的救援和指揮，單一的工作方式，對消防執勤、消防預警、消防指揮等工作的高效開展會造成嚴重影響。

2無線通信技術分析

無線通信技術有很多，實現方式的也比較多，適用于消防通信系統中的無線通信技術有以下幾種：2.1微波無線通信技術微波無線通信技術是消防通信系統中一種非常重要的通信方式，以微波作為通信載波，波長在1mm～1m范圍內，微波通信頻率在300MHz～300GHz之間，基本上能夠滿足各種地形條件下的無線通信需求。此外，微波的波段也比較寬，常用的分米微波、厘米微波、毫米微波等，其波段寬度是其他長波、中波、短波總和的1000倍以上，微波寬度大，表示其具有良好的信息容量，可用戶語言、文字、圖片、視頻等信息的傳播。在消防通信系統中應用時，微波通信和其他無線通信技術基本相同，都包括數據采集、數據處理、數據交換、數據傳輸、數據檢測等工作，不同之處是微波無線通信技術的頻率比較高，可免受電磁波、太陽黑子等因素的影響，傳輸質量非常高，通信過程穩定可靠，應用在消防通信系統中，可克服地形地貌造成影響，而且靈活性比較高，建設投資的費用比較低。

2.2短波通信技術

短波通信技術也無線通信技術的一種，其波長普遍在50～10m之間，通信頻率則在6MHz～30MHz之間，在消防通信系統中應用時，發射電波先經過隔離層的反射再達到接收電波，因此，短波通信適用于長距離通信，是目前通信系統中遠程通信的主要手段[1]。在具體通信中，由于電離層的高度、密度等，容易受到晝夜、季節、氣候等因素的影響，穩定性略差于微波通信，在應用中發出的噪聲也不比較大。但短波通信具有不受網絡樞紐和有源中繼體制約的優勢，火災、消防現場條件復雜，一旦發生重大災害導致通信設備遭受損壞，會影響通信質量和效果，而短波通信技術具有很強的抗毀能力和自身能力，保證通信質量。

2.3衛星通信技術

衛星通信技術是一種新型的無線通信技術，在消防通信系統中應用時，能夠進行火災現場數據、圖形、語音、視頻的實時傳輸，在任意時間段、任意地點都能保證火災災害現場和指揮中心之間的通信質量。從應用結構上來看，衛星通信是地面有線通信和無線通信網絡的相互結合，實現了二者優缺點的互補，可實現天地一體化通信，具有很強的雙向通信能力，能夠實現透明數據的有效傳輸，也可以進行高清視頻會議、VOIP電視等數據通信，而且具有動態的按需分配帶寬功能，是目前消防系統中應用比較多無線通信技術。

3無線通信技術在消防通信系統中的應用要點

3.1無線同頻同波網的應用

無線同頻同波網絡是目前城市消防系統常用的無線通信技術，具有組網靈活、建設成本低、實用性強、系統結構簡單合理、運行過程安全可靠等優勢。主要的應用機理是在一個地區設置多個同頻中轉站，以加大無線通信網的覆蓋面積，從而提升消防信息和相關數據通信的可靠性[2]。但構建無線同頻同波網絡系統，需要一定很多先進技術的支撐，如：縝密的同波技術、語言推遲技術等，從而最大限度上保證消防現場和指揮中心每次通話都有足夠的時間進行判選，為達到這一目的，需要建立強大的控制管理單元和良好的人機交互操作界面，以便于更加靈活的管理。同頻同波網絡非常適用于消防滅火救援通信系統中，發展至今，我國很多城市的消防部門、公安部門都建立了先進的同頻同波網絡，大大提升了城市消防通信系統的先進性和科學性就，可保證消防部門救援消防工作得以順利開展。

3.2無線數字集群通信技術的應用要點

在消防通信中不但要實現“聽得見”，也要做到“看得清、看得到”，以便開展有針對性的現場消防指揮，這些要求需要集群通信系統來給予。需要消防通信技術同時支持圖形信息傳輸和接收、數據資源庫建設、PGIS信息處理等多種功能，從而構建起融合各種通信系統為一體的寬窄帶融合數字集群無線通信系統，該系統主要是通過PDT系統的交換控制中心和LTE核心網在系統側進行深度融合，再通過PDT車載臺作為網關進行消防現場語音和指揮中心語音的及時傳輸[3]。此外，還可以實現兩種終端之間短消息的互發，提供了語音、數據、GIS和視頻等不同制式的消防救援通信業務，提升消防通信效率，構建起一套上下相互聯動、橫向相互呼應、可高效運行的扁平化消防指揮體系.無線數字集群通信技術能夠利用數字集群通信系統向消防現場提供相應的指揮調度及相關信息，無線接口多采用數字調制式的通行方式。涉及的通信業務包括調度指揮業務、數據通信業務、實時通話業務等。我國從2000年底就建設了數字集群通信系統體制，經過20年的發展完善，各項技術體系愈發先進，將其應用到消防通信中，可大幅度提升消防滅火和相關救援工作的效率，降低突發事故造成的損失[4]。

3.3車載動中通衛星通信系統

車載動中通衛星通信系統由三個分系統共同組成，包括：信號收發系統、跟蹤控制系統、監控管理系統。系統結構組成如圖1所示：車載動中通衛星通信系統在消防通信系統中的應用可有效解決通信載體在運動過程中由于其他地理位置發生變化而導致信號中斷問題，而且兼容多種通信方式，通信信號覆蓋范圍非常廣，信號傳輸比較安全可靠，即便是在偏遠地區，通過車載動中通衛星通信系統也可以快速捕捉到衛星方位，以便建立完善通信傳輸網絡，在消防通信系統中應用時，可免受時間、空間等條件的限制，實現消防救援指揮中心的遠程指揮、現場視頻會議等多種功能[5]。比如：在視頻信號傳送中，車載動中通衛星通信系統先發出視頻信號，經過DVD播放器發出，然后通過圖像編碼器進行抽樣和編碼，逐步經過交換機和衛星Modem其中衛星Modem可對視頻信息進行調制處理，調制完成之后的視頻信息在BUC上進行變頻處理，再將信號調制到合適的無線環境中進行傳輸，就完成了視頻信息的傳送。車載動中通衛星通信系統在消防通信系統中應用時無需實時手動對衛星，則自動捕獲和跟蹤衛星，精度非常高，受到外界因素的影響也必將小。

3.4VSAT衛星通信網的應用

VSAT衛星通信網也是一種新型的無線通信技術，主要是利用大小口徑天線中的小型地球站和一個大戰協調工作構成的衛星通信網。其中地球站設備組成簡單，體積比較小，質量輕，便于攜帶，信號覆蓋范圍也非常廣，通信組網也非常方便，可對消防現場情況進行實時監控，便于開展有針對性的消防指揮。VSAT衛星通信網由主站、TSAT小站、衛星轉發器等結構共同組成，在消防通信系統中應用時，通過主站和小站就能形成星形網絡拓撲結構。主站采用了大口徑天線，因此，發射功率非常大，發射的EIPIP比較高，接收系統的G/T值也比較大[6]。小天線的口徑比較小，發射功率小，EIPIP低，G/T值小，相互之間可通過微信轉發器進行相互通信，從而實現消防現場和指揮中心之間的實時通信，保證各項工作能夠高效、有序地開展。

4結束語

綜上所述，本文結合理論實踐，分析了無線通信技術在消防通信系統中的應用，分析結果表明，消防工作的特殊性，決定了對消防通信系統有很高的要求。傳統有線通信技術具有很大的局限性，難以滿足現場消防救援工作的要求。隨著科學技術的飛速發展，無線通信技術愈發陷先進，將其應用到消防通信系統中，可大幅度提升通信質量和穩定性，提升我國消防工作發展水平。

參考文獻：

[1]張亮.論MESH網絡技術在消防應急通信中的應用[J].中國新通信,2020,22(9):40-40.

[2]晉國福.探討現代通信技術在消防工作中的相關應用[J].中國新通信,2020,22(9):14-14.

[3]熊于菽.4G移動通信技術在消防現場應急通信中的應用及發展[J].集成電路應用,2018,35(10):95-96+98.

[4]趙曉龍.無線通信在消防滅火救援中的應用探究[J].中國管理信息化,2018,21(4):127-128.

[5]柴健強.無線通信在消防滅火救援中的應用探究[J].消防界(電子版),2019,68(16):33-34.

[6]張昱婕.MESH網絡技術在消防應急通信中的應用[J].信息與電腦(理論版),2020,447(5):160-161.

作者：李鑫 單位：內蒙古森林消防總隊