談?wù)摐缁鹁仍F(xiàn)場指揮通信

時間:2022-07-03 11:04:45

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談?wù)摐缁鹁仍F(xiàn)場指揮通信

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,災(zāi)害事故的破壞力、損失、社會影響力、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)方法有機結(jié)合,才能高效處置各種險情。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。

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、支隊、大隊、中隊、班五個層次,組織指揮時堅持統(tǒng)一指揮、逐級指揮的原則。緊急情況下,指揮員可以實施越級指揮,接受指揮者應(yīng)當(dāng)執(zhí)行命令并及時向上一級指揮員報告。組織指揮一般按照迅速調(diào)集作戰(zhàn)力量、啟動指揮決策系統(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、落實戰(zhàn)勤保障的程序進行。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)是消防部隊進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、車載臺、手持臺等設(shè)備;重點業(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、大隊、消防站和出場消防車之間的通信聯(lián)絡(luò)。覆蓋范圍要達到管轄區(qū)域的80%以上,由消防指揮中心和消防站基地臺、各級指揮車車載臺、出場消防車車載臺組成?;饒鲋笓]網(wǎng)用于保障滅火作戰(zhàn)中火場范圍內(nèi)各級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,由各級消防指揮員配備的手持式電臺組成。總隊對支隊進行指揮,支隊對所轄大隊和中隊進行指揮?,F(xiàn)場滅火救援戰(zhàn)斗網(wǎng)用于以建制消防中隊為單位分別組網(wǎng),保障火場各參戰(zhàn)消防中隊內(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組成,在消防無線電通信頻率資源短缺的現(xiàn)實情況下,通過無支援關(guān)系中隊間的頻率復(fù)用,達到每個中隊有一個專用信道。電臺預(yù)置信道數(shù)不應(yīng)少于16個。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)動警力協(xié)同通信聯(lián)絡(luò),在當(dāng)?shù)毓矙C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)度臺和一定數(shù)量的獨立編隊(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等公眾無線移動通信技術(shù)[4],實現(xiàn)各種消防移動數(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),實現(xiàn)無線移動數(shù)據(jù)通信,實現(xiàn)滅火救援現(xiàn)場與消防指揮中心的實時數(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(車載、便攜)站建成衛(wèi)星通信網(wǎng),能在任意時間、地點建立與消防通信指揮中心之間點對點通信;與地面有線和無線通信網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,互為補充。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)實現(xiàn)了現(xiàn)場的圖像采集??梢栽谶h程指揮中心“看到”、“聽到”現(xiàn)場的實際情況。

2實際應(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,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。

1)目前滅火救援現(xiàn)場使用的無線對講機是通用設(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)三級網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)場一、二、三級網(wǎng)縱向聯(lián)系不暢,中隊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,時常出現(xiàn)不同層級指揮員聯(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,主要是多個信號加到接收機非線性器件所產(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)射信號的調(diào)制邊帶擴展和邊帶噪聲輻射,將會對正在接收微弱信號的鄰道接收機產(chǎn)生干擾;同波道干擾是指具有相同頻率的電臺之間形成的干擾。這些現(xiàn)象都會使滅火救援現(xiàn)場通信信號失真或信噪比過低,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動形式傳播的無線電波有很強的吸收和反射作用。電磁波在進行傳播的過程中,當(dāng)遇到混凝土中的鋼筋或其他金屬物體時會使鋼筋內(nèi)產(chǎn)生交變感應(yīng)電流,形成與原磁場相反的交變磁場,造成電磁波的嚴重衰減,使對講機無法正常通信。

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,相互之間不能實現(xiàn)有效通信聯(lián)系。

3改進現(xiàn)場通信的方法和對策

1)改進無線對講機手持設(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??梢詫χv機按鍵設(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按鍵或劃分成四個區(qū)域)分別對應(yīng)于消防一、二、三級通信網(wǎng)及跨區(qū)域通信(或中隊、大隊、支隊、總隊),采用一鍵式通話方式,平時守候本級網(wǎng),按住相應(yīng)的鍵就可實現(xiàn)跨網(wǎng)通信,方便操作使用。

2)配備語音匯接控制設(shè)備,解決消防三級網(wǎng)縱向通信和與其他通信系統(tǒng)(手機、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],將超短波電臺不同信道、手機、集群電話和有線通信網(wǎng)經(jīng)人工應(yīng)答轉(zhuǎn)接或自動方式可靠地連成一體,實現(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、手機、集群電臺和話務(wù)員接口),完成音頻信號的輸入/輸出隔離放大和阻抗匹配、控制信號輸入/輸出的隔離、PTT控制信號選擇。有線信道接口完成音頻信號二/四線變換、有線輸入音頻信號自動電平控制、講話方識別、振鈴信號檢測、摘掛機與脈沖撥號輸入與狀態(tài)指示功能。音頻信號模擬交換矩陣??煽康恼Z音信號檢測產(chǎn)生PTT控制信號等模塊。各作戰(zhàn)單元(中隊或大隊)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連接各作戰(zhàn)單元,保證指揮命令的下達,實現(xiàn)三級網(wǎng)的縱向通信,減少了基層指揮員的設(shè)備負擔(dān)。在聯(lián)合作戰(zhàn)時,可以將其他的音頻設(shè)備(手機、集群電臺、有線電話等)連接到語音矩陣,實現(xiàn)聯(lián)合作戰(zhàn)的通信聯(lián)系。

3)加強無線管理和設(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對空間無線電的分配管理,同時在無線設(shè)備選型時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。加強滅火救援現(xiàn)場通信管理制度,落實屬臺服從主臺、下級服從上級的通話規(guī)則,減少不必要的信號發(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,無線通信信號受到嚴重的衰減,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,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)通信運營商的無線電信號)進行現(xiàn)場通信聯(lián)系??梢酝ㄟ^車載有線或無線的擴音設(shè)備通報火場情況,下達調(diào)度指揮指令。可見度較好或者該場所處于爆炸危險現(xiàn)場環(huán)境內(nèi)時,可以適當(dāng)采取簡易的通信方式,如手語、旗語和語音信號等。

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順利進行。